高中人教物理选择性必修一第2章第1节简谐运动课件

1、简谐运动人教版 选择性必修1新知导入思考1：我们以前学过哪些运动形式？加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。（自由落体运动）加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。（平抛运动）加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。（匀速圆周运动）新知导入思考2：这些运动的共同点是什么?生活中的机械振动：新知导入 一、机械振动思考3：这些运动的共同特点是什么？1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。2、特点：（1）平衡位置“对称性”。 振动停止时物体所在的位置（2）往复运动“周期性”课堂练习1、简单应用：下列运动中属于机械振动的是（ ）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上跑出的物体的运动C、说话时声带的振动D

2、、爆炸声引起的窗扇的运动ACD课堂练习小球和弹簧所组成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。2、理性化模型：（1）不计阻力（2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。1、概念：二、弹簧振子理想化模型O思考4：振子的运动是怎样一种运动呢？新知讲解弹簧振子：新知讲解三、弹簧振子的位移时间图像振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。O 研究弹簧振子的运动新知讲解 图像绘制方法（1）、频闪照相（2）、描图记录法新知讲解弹簧振子运动图像：新知讲解体验：一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂

3、直方向用笔往复画线段，观察得到的图象。这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的。绘制地震曲线心电图新知讲解做一做：用数码相机和计算机绘制弹簧振子的xt 图像如图所示的装置可以视为弹簧振子吗？请尝试用数码相机拍摄钢球的运动。通常每隔0.04s(这个时间间隔通常可以设定)数码相机就会拍摄一帧照片。拍摄时最好把钢球的位置放在取景框的最左侧。在计算机中建立一个幻灯片的演示文稿，把这些照片插入文稿中的同一张空白幻灯片中，照片会按拍摄时间的先后一帧一帧自动向右平铺开来。最终可以得到什么样的结果？新知讲解 如果质点的位移与时间的关系遵从正

4、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。简谐运动是最简单、最基本的运动。四、简谐运动及其图像简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动弹簧振子的运动就是简谐运动1、什么是简谐运动？2、简谐运动的特点是什么？新知讲解3、请画出简谐运动的图象4、由图像可知位移、速度有哪些特点？(1)位移：方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变；远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。(2)速度：每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向

5、相反。课堂练习2、正误判断(1)简谐运动就是指弹簧振子的运动。()(2)简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种运动。()(3)只要有弹簧、物体,就可以组成弹簧振子。()(4)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。()(5)振动物体的位移都是以平衡位置为初位置的。()(6)振动图像是振子的运动轨迹。()解析:只要运动的x-t图像满足正弦曲线,该运动即为简谐运动。解析:弹簧振子是一种理想模型,它要求物体与水平杆之间的摩擦忽略不计,弹簧的质量比物体的质量小得多,也可以忽略不计。解析:振动图像是振子相对平衡位置的位移随时间变化的图像,不是运动轨迹。拓展提高1、关于水平放置的弹簧振子的运动,下列

6、说法正确的是()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,但加速度一定相同解析:如图所示,因为弹簧振子的位移是以平衡位置O为起点的,设向右为正,则当振子在OB段时,位移为正,在OA段时位移为负,可见当振子由O向A运动时其位移为负值,速度也是负值,故选项A错误;振子在平衡位置时,弹力为零,加速度a为零,但速度最大,故选项B错误;振子在平衡位置O时,速度方向可以是不同的,故选项C错误;位移相同时,弹簧产生弹力相同,加速度a相同,但振子在该点的速

7、度方向可以向左,也可以向右,故选项D正确。答案:D拓展提高2、(多选)对于弹簧振子的简谐运动,下述说法正确的是 ()A.振子通过平衡位置时,加速度最小B.振子在最大位移处时,速度最大C.振子在连续两次通过同一位置时,速度相同D.振子连续两次通过同一位置时,动能相同解析:振子经过平衡位置时加速度为零,故选项A正确;振子在最大位移处时速度最小,故选项B错误;振子连续两次通过同一位置时,速度大小相同,方向相反,故选项C错误;动能是标量,振子经过同一位置时速度的大小相同,则动能相同,故选项D正确。答案:A D拓展提高3、一简谐运动的图像如图所示,在0.10.15 s这段时间内()A.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相同B.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相反C.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相同D.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相反解析:由题图可知,在0.10.15 s这段时间内,位移为负且增大,表明物体远离平衡位置运动,则加速度增大,速度减小,加速度与速度方