高中物理新课标版人教版选修3-4课件：11.1简谐运动

第一节简谐运动第一节简谐运动机械振动\n复习回顾1、高中阶段我们学过的运动形式有哪些?提示：按运动轨迹分类直线运动曲线运动匀速直线运动变速直线运动匀变速直线运动变加速直线运动抛体运动圆周运动平抛运动斜抛运动匀速圆周运动变速圆周运动\n秋千弹簧振子摆钟\n钟摆的摆动，水上浮标的浮动，担物行走时扁担的颤动，在微风中树梢的摇摆，振动的音叉、锣、鼓、琴弦等都是机械振动。比如：这些运动的共同特点是什么？\n一、机械振动物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。平衡位置振子原来静止时的位置（一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）\n共同特点1、围绕着“中心”位置2、“往复”运动“中心”意味着具有“对称性”（也称这中心为平衡位置）“往复”意味着具有“周期性”（知道一次完整的运动情况可推之后的运动情况）\n2、理想化处理：①忽略摩擦力②忽略弹簧质量思考：振子的运动是怎样一种运动呢？二、弹簧振子1、概念：小球和弹簧所组成的系统的名称，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子理想化模型\n•研究弹簧振子的运动1、位移随时间的变化规律A、振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移如图所示，是振子在A、B位置的位移xA和xBB、以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。\n三、弹簧振子的位移-时间图象什么样子？如何画出？课件展示第一个1/2周期：时间t(s)0t02t03t04t05t06t0位移x(cm）-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二个1/2周期：时间t(s)6t07t08t09t010t011t012t0位移x(cm)20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.01、描点法坐标原点O－平衡位置横坐标－振动时间t纵坐标－振子相对于平衡位置的位移\n横坐标：振动时间t纵坐标：振子相对于平衡位置的位移\n思考：从此图象可以猜想弹簧振子的运动随时间的变化规律三、简谐运动及其图象１、定义：若质点的位移与时间的关系遵从正弦或余弦函数变化的规律，这种运动就叫做简谐运动２、振动方程：x=Asin(ωt+Φ)3、简谐运动是一种非匀变速运动简谐运动是最简单、最基本的振动。\n简谐运动的图象图象坐标轴的含义图象的形状：正弦或余弦曲线图象的物理意义举例分析20-20t/sx/cm01234567\n四、简谐运动与匀速圆周运动的关系\n类似应用绘制地震曲线的装置\n思考1、简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？2、由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动？A、匀变速运动B、匀速直线运动C、变加速运动D、匀加速直线运动\n1．下列运动中属于机械振动的有（）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上抛出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动课堂训练ACD\n1、质点离开平衡位置的最大位移？2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里？3、1s末、6s末质点朝哪个方向运动？4、质点在6s末、14s末的位移是多少？5、质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？t/sO3-3816x/m课堂训练\n课堂练习3、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同D、振子在2s内完成一次往复性运动1050-5-10t/sx/cm123456AB\n2、某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（）A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmC、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。20-20t/sx/cm01234567D\n小结1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。平衡位置：振子原来静止时的位置2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线。