簡諧運(yùn)動課件-高二下學(xué)期物理粵教版選擇性

第二章

機(jī)械振動第三節(jié)變壓器學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是彈簧振子，理解彈簧振子是一種理想化的物理模型.2.借助彈簧振子理解一次全振動、平衡位置及簡諧運(yùn)動的位移等概念.3.知道什么是簡諧運(yùn)動，知道簡諧運(yùn)動的振動圖像為正弦曲線(或余弦曲線)，知道描述簡諧運(yùn)動的常用物理量及意義.思考：這些運(yùn)動有什么共同特點(diǎn)？1.定義：把物體或物體的一部分在一個位置附近的往復(fù)運(yùn)動稱為機(jī)械振動(mechanicalvibration),簡稱振動。2.特點(diǎn)：（1）具有對稱性——圍繞著“中心”位置，也叫平衡位置，此位置振

動方向上合力為零

（2）具有周期性過關(guān)練1判斷下列物體的運(yùn)動是否是機(jī)械振動（a）細(xì)繩拴著的小球在擺動

（b）彈簧系著的滑塊在氣墊導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動

（c

）樹梢在微風(fēng)中搖擺

（d）擺鐘內(nèi)鐘擺的運(yùn)動二、彈簧振子情境：如圖所示的裝置，把滑塊向右拉開一段距離后釋放，可以觀察到滑塊左右運(yùn)動了一段時間，最終停止運(yùn)動。思考：

滑塊的運(yùn)動有哪些特點(diǎn)?為什么滑塊最終停止運(yùn)動？（1）阻力（空氣阻力、摩擦力…）；（2）彈簧本身的質(zhì)量二、彈簧振子1.定義：如果小球與桿之間的摩擦可以不計，且彈簧的質(zhì)量與小球的質(zhì)量相比也可以忽略，則該裝置為彈簧振子.2.條件：（1）忽略彈簧質(zhì)量（2）彈簧在彈性限度內(nèi)（3）忽略摩擦阻力（4）小球可以看出質(zhì)點(diǎn)二、彈簧振子OABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOBCDAxxxxxxFFFFFF3.思考：振子在振動過程中的受力情況如何?力與位移關(guān)系是什么？二、彈簧振子（1）這個力的方向跟振子偏離平衡位置的位移方向相反，總指向平衡位置，它的作用是使振子能返回平衡位置，這個力叫作回復(fù)力.（2）振子所受回復(fù)力F的大小跟振子偏離平衡位移的位移x的大小成正比，

即F=-kx

，負(fù)號表示回復(fù)力的方向跟振子偏離平衡位置的位移方向相反。（3）物體在與平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫作簡諧振動.二、彈簧振子二、彈簧振子二、彈簧振子（4）思考：振子在振動過程中的位移隨時間如何變化呢?問題1：把小球沿彈簧軸線方向拉離平衡位置一小段距離，然后由靜止釋放，觀察小球的運(yùn)動情況。我們?nèi)绾斡涗洸⒎治鏊倪\(yùn)動呢？問題2：如何描述振子的位置？xOA-A二、彈簧振子xOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-At=0st=0.1st=0.2st=0.3st=0.4st=0.5st=0.6st=0.7st=0.8st=0.9st=1.0st=1.1st=1.2st=1.3st=1.4s二、彈簧振子oxt結(jié)論：彈簧振子的振動圖像位移-時間圖像，即

x-t

圖像是一條正弦曲線。物理意義：振動圖像表示振子相對平衡位置的位移隨振動時間的變化規(guī)律二、彈簧振子利用ggb可視化模擬三、簡諧運(yùn)動1.定義：振子一直在平衡位置附近振動,每個全振動中偏離平衡位置的最大距離和需要的時間都不變,振子的位移—時間函數(shù)為正弦或者余弦函數(shù),我們把具有這種特征的運(yùn)動叫作簡諧運(yùn)動。簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動。三、簡諧運(yùn)動一次全振動：振子經(jīng)歷B→O→B'→O→B路徑的一個完整振動.振動的振幅：物體振動時離開平衡位置的最大距離，用A表示.振動的周期：物體完成一次全振動所需要的時間，用T表示.振動的頻率：物體在一段時間內(nèi)全振動的次數(shù)與所用時間之比，用f表示.三、簡諧運(yùn)動3.位移-時間圖象可獲取的信息：

(2)任意時刻速度的大小和方向。(1)任意時刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小和方向。(3)任意時刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移的變化情況。過關(guān)練23.位移-時間圖象可獲取的信息：

物理量運(yùn)動過程→OO→BB→OO→位移方向大小回復(fù)力F加速度a方向大小速度v方向大小向右減小向左減小向左增大向左增大向右增大向左減小