第一节 简谐运动讲解.ppt

第一节简谐运动,第一节初识简谐运动,机械振动,一、机械振动,思考:这些运动的共同特点是什么?,一、机械振动,物体在平衡位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动通常简称振动,这些物体的运动有什么共同特点?,有一个中心位置(平衡位置),振动停止时物体所在的位置,往复性,练习：判断下列物体的运动是否是机械振动：,由小球和弹簧所组成的系统,若弹簧的质量与小球相比可以忽略小球体积较小忽略一切阻力弹簧形变在弹性限度内这样的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子,1、概念：,二、弹簧振子,O,理想化模型,小球原来静止的位置叫做平衡位置.,1、振子的位移x:都是相对于平衡位置的位移。,下图中如果规定在O点右边为正，则在左边为负。,三、弹簧振子的位移时间图象,O,XA为正、XB为负,（1）、频闪照片法,2、图象绘制方法,三、弹簧振子的位移时间图象,(2)、作图法,三、弹簧振子的位移时间图象,体验：一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象,(3)、描图记录法,三、弹簧振子的位移时间图象,三、弹簧振子的位移时间图象,画出的小球运动的xt图象,为正弦或余弦曲线,三、弹簧振子的位移时间图象,上图中画出的小球运动的xt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:,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。,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（xt图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。,四、简谐运动,1、定义：,如：弹簧振子的运动。,简谐运动是最简单、最基本的振动。,五、描述简谐运动特征的物理量,1、周期T：完成一次全振动所需要的时间,2、频率f：单位时间完成全振动的次数,3、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离,弹簧振子的频率只与劲度系数和振子质量有关，与振幅无关,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（xt图象）是一条正弦曲线。,关于简谐运动下列说法正确的是（）,A、简谐运动一定是水平方向的运动,B、所有的振动都可以看成简谐运动,课堂练习,C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线,D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动,D,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,课堂练习,D,课堂练习,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。,1、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？,课堂练习,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？