江苏省新沂市第二中学高中物理 11.1 简谐运动教案 新人教版选修34.doc

第十一章 机械振动11.1简谐运动【教学目标】1知道机械振动是物体机械运动的另一种形式，知道机械振动的概念。2领悟弹簧振子是一种理想化的模型。3知道弹簧振子的位移时间图象的形状，并理解图象的物理意义。4理解记录振动的方法【自主预习】1.弹簧振子：把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在_杆上，能够自由滑动，两者之间的摩擦可以忽略，弹簧的质量与小球相比_忽略。把小球拉向右方，然后放开，它就左右运动起来，这样的系统称为弹簧振子。小球原来静止时的位置叫做_。特点：表现在构造上，是用一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个质点；表现在运动上，没有任何摩擦和介质阻力。2振动：小球在平衡位置附近的_运动，是一种机械振动，简称_。3简谐运动：如果质点的位移与时间的关系遵从_的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条_曲线，这样的振动叫做简谐运动。_的运动就是简谐运动。4正弦函数的一般形式是y_。5平衡位置振动物体静止时的位置，叫平衡位置。6机械振动物体(或物体的一部分)在平衡位置附近的往复运动，叫机械振动简称振动。【典型例题】【例1】关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是()a平衡位置就是物体振动范围的中心位置b机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移c机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大d机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移【例2】如图甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题(1)如图甲所示的振子振动的起始位置是_，从初始位置开始，振子向_(填“右”或“左”)运动。(2)在图乙中，找出图象中的o、a、b、c、d各对应振动过程中的哪个位置？即o对应_，a对应_，b对应_，c对应_，d对应_。(3)在t2 s时，振子的速度的方向与t0时速度的方向_。(4)质点在前4 s内的位移等于_【例3】如图1115所示是某质点做简谐运动的图象，根据图象中的信息，回答下列问题(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2 s末的位移是多少？在前4 s内的路程是多少？【例4】一质点做简谐运动的图象如图1119所示，下列说法正确的是()a质点振动频率是4 hzb在10 s内质点经过的路程是20 cmc第4 s末质点的速度为零d在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同【例5】如图11111所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()a由pq位移在增大b由pq速度在增大c由mn位移是先减小后增大d由mn位移始终减小【课后练习】1.如图11所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动()a是机械振动，但不是简谐运动b是简谐运动，但不是机械振动c是简谐运动，同时也是机械振动d不是简谐运动，也不是机械振动2一个质点做简谐运动，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是() a速度 b加速度 c速率 d动量3关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法中正确的是()a位移减少时，加速度减少，速度也减少b位移方向总是跟加速度方向相反，跟速度方向相同c物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向跟位移方向相同d物体向负方向运动时，加速度方向跟速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向跟速度方向相反4弹簧振子以o点为平衡位置，在水平方向上的a、b两点间做简谐运动，以下说法正确的是()a振子在a、b两点时的速度和位移均为零b振子在通过o点时速度的方向将发生改变c振子所受的弹力方向总跟速度方向相反d振子离开o点的运动总是减速运动，靠近o点的运动总是加速运动5.如图13所示，一个弹簧振子在a、b间做简谐运动，o是平衡位置。以某时刻作为计时零点(t0)，经过周期，振子具有正方向的最大加速度，那么下面四个振动图线中正确反映了振子的振动情况的图线是()6一质点做简谐运动，其振动图象如图14所示，在0.2 s0.3 s这段时间内质点的运动情况是()a沿x负方向运动，速度不断增大b沿x负方向运动，位移不断增大c沿x正方向运动，速度不断增大d沿x正方向运动，位移不断减小7如图15所示为一个质点做简谐运动的图线，在t1、t2时刻这个质点的()a加速度相同b位移相同c速度相同d机械能相同8一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()a若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值b振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大c振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同d振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同9如图16所示是质点做简谐运动的图象，由此可知()at0时，质点位移、速度均为零bt1 s时，质点位移最大，速度为零，加速度最大ct2 s时，质点的位移为零，速度负向最大，加速度为零dt4 s时，质点停止运动10如图17所示表示某质点简谐运动的图象，以下说法正确的是()at1、t2时刻的速度相同b从t1到t2这段时间内，速度与加速度同向c从t2到t3这段时间内，速度变大，加速度变小dt1、t3时刻的加速度相同11.如图19所示是某质点做简谐运动的振动图象。根据图象中的信息，回答下列问题。 (1)质点离开平衡位置的最大距离是多少？(2)在10 s和30 s这两个时刻，质点的位置各在哪里？(3)在15 s