人教版高中物理选修3-4第十一章机械振动第1、2节

1、第十一章机械振动第 1、2、3 节课前自主学习、自主复习：教材（选修 3-4 ）第一章第一、二、三节 P2 至 P12。、问题思考：1、简谐运动的运动学特征是什么？公式如何表示？简述各个物理量的含义。2、简谐运动的动力学特征是什么？公式如何表示？简述各个物理量的含义。3、简述简谐运动 x-t 图像的物理意义，从图像可以得到关于简谐运动的哪些物理量?三、自主解答：1、以下几种运动，哪个不是简谐运动A.拍皮球时，球的运动B 一只小球在半径很大的光滑凹球面上来回滑动，且假设它经过的弧线很短C 质点做匀速圆周运动时，它在直径上的投影点的运动D 竖直的弹簧上挂一重物，在弹性限度内，将重物拉开一定离，然后

2、放手任其运动2、做简谐振动的物体，如果在某两个时刻的位移相同，则物体在这两个时刻的3、一质点在平衡位置 0 附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经 0.13s 质点第一次经过 M 点,再经过 0.1s 第二次通过 M 点,则质点的振动周期的可能值是多大？4、如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图象，那么振动系统在A. t3和 t4具有相同的动能和动量B. t3和 t5具有相同的动能和不同的动量C. t1和 t4时刻具有相同的加速度D. t2和 t5时刻振子所受的回复力大小之比为 2:1A 放置在质量为 M 的物体 B 上，B 与弹簧相连，它们一起在A、B 之间无相对运动，设弹簧的劲

3、度系数为k，当物体离开kxD.M + m课堂主体参与【学习目标】1、理解简谐运动的特征，能用公式和图象描述简谐运动的特征。2、学会分析简谐运动中各个物理量的变化情况。A .加速度相同B.速度相同C.动能相同D .动量相同5、如图所示，质量为 m 的物体光滑水平面上作简谐运动，振动过程中平衡位置的B 间的摩擦力的大小等于A.0B.kxAAAAAAAAA/kxC.M3、了解简谐运动中过程中能量的转化情况。【重点、难点】1、简谐运动的过程分析和图像表示。5x/52、简谐运动的运动特征和受力特征。|A.0.3 % /t/s【学习内容】-5/一、课前自主学习检查一质点做简谐运动的振动图象如图2 所示，质

4、点在哪两段时间内的速度与加速度方向相同:1、0 0.3s 和 0.3 0.6sB.0.6 0.9s 和 0.9 1.2sC. 0 0.3s 和 0.9 1.2s0.3 0.6s 和 0.9 1.2s2、弹簧振子作简谐运动，11时刻速度为v , t2时刻也为 v，且方向相同。已知（t2-t1）小于周期则（t2-tl）：A 可能大于四分之一周期可能小于四分之一周期C. 一定小于二分之一周期可能等于二分之一周期3、一个做简谐运动的弹簧振子，周期为T,振幅为 A，设振子第一次从平衡位置运动到x = A/2处所经最短时间为 t1,第一次从最大正位移处运动到x = A/2 处所经最短时间为t2,关于11和

5、 t2,以下说法正确的是:A. ti= t2B.tivt2C. tl t2D无法判断4、水平方向振动的弹簧振子，每隔时间t，振子的位移总是大小和方向都相同,t/2 的时间，振子的动量总是大小相等、方向相反，则有:A、弹簧振子的周期可能小于t/2。B、每隔 t/2 的时间，振子的加速度总是相同的。C、每隔 t/2 的时间，振子的动能总是相同的。D、每隔 t/2 的时间，弹簧的长度总是相同的。5、卡车在水平道路上行驶，货物随车厢底板上下振动而不脱A离底板设货物的振动为简谐运动，以向上的位移为正，其振动图象如图1-4-1 所示，在图象上取a、b、c、d 四点，则下列说法中正确的是()A.a 点对应的

6、时刻货物对车厢底板的压力最小B.b 点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大C.c 点对应的时刻货物对车厢底板的压力最大D . d 点对应的时刻货物对车厢底板的压力等于货物重力二、构建知识框架、剖析典型概念1、通过对简谐运动实例的分析，牢固掌握简谐运动的运动学特征x=Asin( 3t+0)、动力学特征F=-Kx 和能量转化特征。并能掌握一种判定一个物体是否作简谐运动的方法。2、简谐运动的位移 x、回复力 F、加速度 a、速度 v 等矢量都随时间按一定规律做周期性变化,它们的变化周期就是简谐运动的周期T,物体的动能和势能也随时间作周期性变化，其周期为T/2。分析这一类问题时，经常要用到前面已学的力学

7、知识，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、机 械能受恒定律等，还要注意简谐运动的对称性特点。3、简谐运动的图象能一目了然地反映振动规律，我们一定要深刻理解振动图象的物理意义，而且有时利用图象法解题更为简捷。三、自主研究例题1、先后用两个不同的砂摆做实验，第一次用纸板 N1,以速度 V1匀速拉动；第二次用纸板 N2,以速度 V2匀速拉动。结果形成如图所示的砂子分布的曲线。已知则两个摆的周期T1、T2符合关系：A1A1N101/yz。2弋VV2=2V1,N2A.T2=T1B.T2=2T1C.T2=4T1D.T2= T1/42、如图所示，质量为 m 的木块放在弹簧上，弹簧在竖直方向上作简谐运动。当振

8、幅为物体在振动中不离开弹簧，其中振动物体对弹簧压力的最大值是物体重力的的最小压力是多少？要使物体不离开弹簧，振幅不能超过多少？3、如图所示，某同学利用焊有细钢针的音叉（固有频率为fo）,熏有煤油灯烟灰的均匀金属片和刻度尺来测定重力加速度，实验步骤有：A 将熏有烟灰的金属片静止悬挂，调整音叉的位置，使音叉不振动时，针尖刚好能水平接触金属片，如图甲所示；B .轻敲音叉，使它振动，同时烧断悬线，使金属片自由下落;C.从金属片上选取针尖划痕清晰的一段，从某时刻起针尖经过平衡位置的点依次为B、C、D、E、F、G、H，测出的相邻两点之间的距离分别为bi、b2、b3、b6,如图乙所示。x nHGOWWX5A

9、 时,1.5 倍，则物体对弹簧试推导计算重力加速度的表达式。rFEDC四、小组讨论质疑五、师生合作研讨六、总结提升1、 综合运用运动学、动力学和能的转化等方面的知识分析简谐运动的特点和规律。要注意简谐 运动中位移、速度、加速度、回复力的周期性和矢量性。2、 对简谐运动图象的理解和掌握要密切联系实际，既能根据实际振动画出振动图象， 又能根据 振动图象还原成一个具体的振动，达到此种境界，就可熟练地用图象分析解决振动问题。【当堂训练】1、 某质点做简谐运动，先后以相同的速度通过A、B 两点，历时 0.5 s，质点以大小相等方向相反的速度再次通过 B 点，历时也是 0.5 s，该质点的振动周期是 _S

10、2、一弹簧振子作简谐运动，周期为 T。，下列说法正确的是：A 若t和（t氏）两时刻振子的运动位移的大小相等，方向相同，则一定等于 T 的整数倍B 若t-T，则在t和（t t）两时刻，振子运动的加速度一定相等。C 若t和（t t）两时刻振子运动的速度的大小相等、方向相同，贝Ut一定等于T的整数倍2D.若t-T，则在t和（t t）两时刻，弹簧的长度一定相等23、 如图所示，把一个有槽的物体 B 与弹簧相连，使 B 在光滑水平面上做简谐运动，振幅为 A1 ,当 B 恰好经过平衡位置时，把另一个物体C 轻轻的放在（C 速度可以认为是零）B 的槽内，BC 共同 遇，问B 到 A 点距离应满足什么条件?作

11、简谐振动的振幅为A2 比较为 A1 和 A2 的大小:A Ai= A2B Ai A2CAivA2D 条件不足，无法确定4、如图所示，光滑圆弧槽半径为R, A 为最低点,远小于 R。两小球 B 和 C 都由静止开始释放，要使5、在一光滑水平面有一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，振子的质量为 M，弹簧的最大速度为V。，如图所示，当振子运动到最大位移为A 的时刻把质量为 m 的物体轻放其上，则：(1)要保持物体和振子一起振动，二者间的动摩擦因数至少为多大?(2)起振动时，二者通过平衡位置的速度多大？振幅又是多大？【布置作业】)1、有一弹簧振子在水平方向的 BC 之间做简谐运动，已知 BC 之间的距离为 20cm，振子在 2s 内完成了 10次全振动。若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t = 0 )，经过 1/4 周期振子有正向最大加速度。(1 )求振子的振幅和周期；B、(2)画出该振子的位移时间