高中物理 11.1《简谐运动》课件 新人教版选修3-4.ppt

,第十一章：机械振动,第1节：简谐运动,1.了解什么是机械振动；2.掌握简谐运动回复力的特征；3.掌握从图形图象分析简谐振动位移随时间变化的规律,首先复习学过的各种运动并总结运动的特点，研究运动的一些基本方法，观察生活中的一些简谐振动，让学生总结机械振动的特点，做出机械振动的定义，并以弹簧振子做研究机械振动的力、位移、速度的关系并作出x-t图象进一步研究机械振动，思考弹簧振子的图象是正弦曲线，给简谐振动下定义即简谐振动是质点的位移随时间按正弦规律变化的振动.总结简谐振动的特点结合课堂练习强化理解简谐振动，最后课堂小结，强化学生对本节课的知识规律总结。难点突破：先复习各种运动了解研究运动方法，观察生活中的机械振动，让学生了解机械振动，在这个基础上以弹簧振子为研究对象，观察一种特殊的机械振动，并总结这种运动通过x-t图象进行研究，总结简谐振动，结合练习突破简谐振动的难点。,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,匀变速直线运动,1、定义法：沿着一条直线运动，且加速度不变的运动。,2、图象法：x-t图象、v-t图象,3、公式法：速度公式、位移公式,音叉的运动状态也可被视为简谐振动。,音叉振动时，不仅克服空气摩擦，而且还以声波的形式向四周辐射能量。,吉他能发出美妙的声音是因为有共鸣箱,一、机械振动,2.特点:,平衡位置：振动停止时物体所在的位置。,-“对称性”,往复运动,-“周期性”,物体在平衡位置附近的往复运动。,1.定义:,例题1：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,你能再举出一些例子吗？,ACD,2.条件(理想化)小球看成质点忽略弹簧质量忽略摩擦力,振子的运动是怎样一种运动呢？,二、弹簧振子,1.定义:小球和弹簧所组成的系统。,理想化模型,弹簧+小球,三、振动图象(位移-时间图象),1、位移x:振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。,振子在A、B位置的位移xA和xB,坐标原点o平衡位置,横坐标t振动时间,纵坐标x振子偏离平衡位置的位移,规定在o点右边时位移为正，左边时位移为负.,2、画法:,第一个1/2周期：,第二个1/2周期：,(1)描点法,2、画法:,类似应用,绘制地震曲线的装置,3、验证:,方法一验证法:,假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。,方法二拟合法:,在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移时间的关系可以用什么函数表示。,结论：弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线。,四、简谐运动,1、定义：质点的位移随时间按正弦规律变化的振动。如：弹簧振子的运动等。,简谐运动是最简单、最基本的振动。,2、振动图象(x-t图象),横坐标时间；纵坐标偏离平衡位置的位移,振动图象是一条正弦曲线.,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,3.位移、速度特点,例题2：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,AB,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。,D,一、机械振动：1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动.2.特点:对称性;周期性.,二、弹簧振子模型：1.小球看成质点;2.