簡諧運動課件高二上學期物理人教版選擇性

第二章

機械振動簡諧運動授課時間：學習目標1.認識彈簧振子這一物理模型，理解振子平衡位置與位移2.知道簡諧運動的圖像為正（余）弦曲線，理解其物理意義3.了解簡諧運動的特征秋千、鐘擺的來回擺動，琴弦的振動……在生活中我們會觀察到很多類似這樣的運動。這些運動的共同點是什么?在某一位置附近做往復性的運動。1.定義：我們把物體或物體的一部分在一個位置附近的往復運動稱為機械振動，簡稱振動。一.機械振動01.平衡位置2.平衡位置：物體原來靜止時的位置（F合=0）

問題與思考如圖所示，把小球拉向右方，然后放開，小球將在平衡位置附近往復性運動想一想：1.小球怎樣才能持續(xù)運動？2.怎樣保證彈簧各處的速度相等？3.小球是否要視為質點？1.定義：我們把小球和彈簧組成的系統稱為彈簧振子(springoscillator)，有時也簡稱為振子。（理想化模型）思考：平衡位置兩側的加速度與速度大小是否對稱？二.彈簧振子思考：彈簧振子的位移是怎樣隨時間變化的呢？2.特點：加速度與速度大小關于平衡位置對稱問題：平衡位置是否一定是原長的位置？彈簧振子的位移與時間有什么關系呢？縱向建立坐標系：以小球的平衡位置為坐標原點

，用橫坐標表示振子運動的時間(t)，縱坐標表示振子偏離平衡位置的位移(x)，描繪出的圖像就是彈簧振子的位移－時間圖像，即x-t圖像。三、彈簧振子的位移時間圖像（x-t

圖像）指通常說法中的振子的位移我們可以通過頻閃相機得到彈簧振子的位移—時間圖像

頻閃儀每隔0.05s閃光一次，閃光的瞬間振子被照亮，從而得到閃光時小球的位置，相鄰兩個位置之間的時間相隔為0.05s。拍攝時底片從下向上勻速運動，因此在底片上留下了小球和彈簧的一系列的像。底片勻速運動方向利用計算機軟件模擬得到彈簧振子的位移—時間圖像1.定義：如果物體的位移與時間的關系遵從正弦函數的規(guī)律，即它的振動圖像(x－t圖像)是一條正弦曲線，這樣的振動是一種簡諧運動。四、簡諧運動2.簡諧運動是最基本的振動，彈簧振子的運動就是簡諧運動。事實證明，彈簧振子的運動遵從正弦函數的規(guī)律（驗證法，擬合法）(多選)如圖甲所示，滑塊以O點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動，取向右為正方向，彈簧振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是A.t＝0.2s時，滑塊在O點右側6cm處B.t＝0.6s和t＝1.4s時，滑塊的速度相同C.t＝0.4s到t＝0.8s的時間內，滑塊的位移逐漸減小D.t＝0.4s到t＝0.8s的時間內，滑塊的速度逐漸增大√√隨堂練習簡諧運動彈簧振子定義運動特點彈簧振子的位移—時間圖像結合圖像分析彈簧振子的運動機械振動課堂作業(yè)1.（合作與探究）兩人合作，先在白紙中央畫一條直線，使它平行于紙的長邊，作為圖像的橫坐標軸。一個人用手使鉛筆尖在白紙上沿垂直于這條直線的方向水平振動，另一個人沿這條直線的方向勻速拖動白紙，畫出描述