人教版选修34 11.1简谐运动 课件（38张).ppt

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 一 机械振动 1 定义 物体 或物体的一部分 在某一中心位置两侧所做的往复运动 就叫做机械振动 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 2 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 我们将从最简单的情况出发 学习怎样描述振动 振动的性质 第十一章机械振动 简谐运动 知识与能力 1 知道什么是弹簧振子 理解振动的平衡位置和位移 2 知道弹簧振子的位移 时间图象 知道简谐运动及其图象 通过对简谐运动图象的绘制 认识简谐运动的特点 过程与方法 1 通过对简谐运动图象的绘制 培养认真 严谨 实事求是的科学态度 2 从图像中了解简谐运动的规律 培养分析问题的能力及审美能力 逐步认识客观存在的简洁美 对称美等 情感 态度与价值观 教学重点 理解简谐运动的位移 时间图象 教学难点 根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移 路程及运动方向 一 弹簧振子二 弹簧振子的位移 时间图象三 简谐运动及其图象 弹簧振子 弹簧振子 1 小球与水平杆之间摩擦不计 2 弹簧的质量比小球的质量小的多 也可忽略不计 轻质弹簧 弹簧 小球 定位珠杆 符合上述两条件的 弹簧 小球 模型就是弹簧振子 这是一种理想化的处理 水平方向弹簧振子 竖直方向弹簧振子 弹簧振子的位移 时间图象 1 振子的位移 振子的位移都是相对于平衡位置的位移 1 频闪照片法 2 图象的得出 第一个1 2周期 第二个1 2周期 横坐标 振动时间t 纵坐标 振子相对于平衡位置的位移 拍摄时底片从下向上匀速运动 底片上留下了小球和弹簧的一系列的像 相邻两个象之间相隔0 05s 弹簧振子的频闪照片 2 描图记录法 上面图中画出的小球运动的x t图象很像正弦曲线 是不是这样呢 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 方法一验证法 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 方法二拟合法 简谐运动及其图象 1 定义 如果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 这样的振动叫做简谐运动 2 简谐运动是最简单 最基本的振动 3 简谐运动的图象 正 余 弦曲线 简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗 不是 质点做的是直线运动 但它的位移随时间按正弦规律变化 4 类似应用 绘制地震曲线的装置 1 物体 或物体的一部分 在它的平衡位置附近所做的往复运动 就叫做机械振动 2 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比 并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动 叫简谐运动 3 简谐运动是一种简单的 基本的振动 许多物体的微小振动都可以看作是简谐运动 复杂的振动可以看作简谐运动的叠加 4 简谐运动是一种变加速运动 5 为了研究简谐运动 我们运用了物理学中的理想化方法 从最简单 最基本的情况入手 抓住影响运动的主要因素 去掉次要的 非本质因素的干扰 建立了理想化的物理模型 弹簧振子 并且研究了弹簧振子在无阻力的理想条件下的运动问题 理想化是研究物理问题常用的方法之一 1 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 ab 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 2 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 d 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 3 弹簧振子做简谐运动 则下列说法正确的是 a 若位移增大 则速度一定减少 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