教科版高中物理选修3-4课件：11-简谐振动-(共32张)

1、回忆：前面已经学过的特殊运动匀速直线运动V不变;a=0F合=0运动性质运动特征受力特征匀变速直线运动a不变；V均匀变化F合=恒力平抛运动V0水平;a=gF合=mg匀速圆周运动V大小不变;a向大小不变F合= F向方向始终与V垂直回忆：前面已经学过的特殊运动匀速直线运动V不变;a=0F合=新运动展示第一章 机械振动 第一节 简谐运动新运动展示第一章 机械振动 第一节 简谐运动1. 什么是 机械振动? 物体在平衡位置附近所做的往复运动。平衡位置一. 机械振动当振动停止时，物体停留的位置。1. 什么是 机械振动? 物体在平衡位置附近所做的易错点：物体处于平衡位置时，F合一定为0吗？特例： 2. 物体为

2、什么能做往复运动?mgFF回 = F- mgF回= F弹mgF回=mgsin易错点：物体处于平衡位置时，F合一定为0吗？特例： 2. 物因为物体离开平衡位置立即受到指向平衡位置的力.回复力- 指向平衡位置的力.理解注意 1) 一切机械振动的物体必受回复力作用. 3) 回复力为零的位置就是物体振动的平衡位置. 2) 回复力是效果力, 它可以是物体所受的合外力,也可是某个力的分力. 4) 平衡位置处物体的合力不一定为零.(注意：因果关系)因为物体离开平衡位置立即受到指向平衡位置的力.回复力-3. 机械振动的条件、特点与性质条件：性质：具有周期性, 往复性受到回复力作用，阻力足够小特点：非匀变速运动

3、平衡位置3. 机械振动的条件、特点与性质条件：性质：具有周期性, 1. 弹簧振子二. 简谐振动轻质弹簧与光滑小球组成的系统,称为弹簧振子粗弹簧+乒乓球轻弹簧 + 小钢球思考：（1）平衡位置在哪儿？（2）振子在振动过程中，振子的机械能守恒。（3）弹簧振子回复力有何特点？ 1. 弹簧振子二. 简谐振动轻质弹簧与光滑小球组成的物体在大小与偏离平衡位置的位移大小成正比,方向总指向平衡位置的回复力作用下的振动. F回 = -Kx(此式是简谐振动的唯一判据)2. 什么叫简谐振动?OxF回 = -kxF回x物体在大小与偏离平衡位置的位移大小成正比,方向总指向平衡位置mgFF回 = F- mgmgF回=mgs

4、in0Bx0 xmgFF回 = F- mgmgF回=mgsin0Bx0 x3.描述简谐运动的物理量全振动振子以相同的速度（大小和方向）相继通过同一位置所经历的过程。物体每完成一次全振动，其运动状态就重复一次。 例: 以P为起点的全振动:PC P O B O P.P O B O P C P.理解注意: 一次全振动,振子所走的路程一定为4A; 半次全振动,所走路程一定为2A;四分之一次全振动,所走路程可能为A.（要看计时起点）OBCAAP3.描述简谐运动的物理量全振动振子以相同的速度（大小和方向）2、周期与频率 1、振幅 1）.什么叫振幅？OBC 振动物体离开平衡位置的最大距离.符号A表示.AA

5、2）. 物理意义: 表示物体振动的强弱. 周期 ：振子完成一次全振动所需的时间. 单位:S周期与频率互为倒数。 频率：振子1秒内完成全振动的次数. 单位:HZ 简谐运动的T与f只与简谐运动系统有关，与振幅A等其它外界因素无关。2、周期与频率 1、振幅 1）.什么叫振幅？OBC 振弹簧振子的振动周期与哪些因素有关?周期振幅质量弹簧劲度系数周期与振幅无关!质量越大,周期越大.劲度系数越大,周期越小.弹簧振子的周期：弹簧振子的周期（频率）是由弹簧的劲度系数和振子的质量决定的弹簧振子的振动周期与哪些因素有关?周期振幅质量弹簧劲度系数周四、固有周期、固有频率弹簧振子：单 摆：五、求振子在时间t内经过的路

6、程S的方法：规律：一个周期,振子所走的路程一定为4A; 半个周期,所走路程一定为2A;四分之一个周期,所走路程可能为A.（要看计时起点）方法：先求出完成全振动的周期数，再运用规律分析。四、固有周期、固有频率弹簧振子：单 摆：五、求振子在时间六、比较t1、 t2两时刻质点振动情况的方法：方法总结：当t =nT时，弹簧振子各运动物理量（x、v、a）相同当t =nT+T/2时，弹簧振子各运动物理量（x、v、a）等大反向当t =nT+T/4或t =nT+3T/4时，弹簧振子各运动物理量（x、v、a）会由于初位置不同而具有不同的关系OBCAA六、比较t1、 t2两时刻质点振动情况的方法：方法总结：当AA

7、讨论：在怎样的条件下，弹簧振子在四分之一周期里的路程大于、等于、小于一个振幅起点在平衡位置或两端点：弹簧振子在四分之一周期里的路程A起点不在平衡位置或两端点,向远离平衡位置运动：弹簧振子在四分之一周期里的路程小于A起点不在平衡位置或两端点,指向平衡位置运动：弹簧振子在四分之一周期里的路程小于AAA讨论：在怎样的条件下，弹簧振子在四分之一周期里的路程大于位移、回复力、加速度与速度动能、弹性势能AAO规定向右为正!振子运动AOO AA OO A位移回复力加速度速度+-+-+-+减小减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大减小七、简谐运动的能量x0动画演示位移、回复力、加速度与速度A

8、AO规定向右为正!振子运动A振子运动AOO AA OO A位移回复力加速度速度+-+-+-+减小减小减小增大增大增大增大减小减小减小减小增大增大增大增大减小动能弹性势能能振子运动AOO AA OO A位移回复力加理解注意:2) F回 = -Kx，回复力与位移的方向总相反.3) 加速度与回复力的变化情况完全同步.4) 速度与位移的方向没有必然联系，速度大小与加速度的变化情况完全相反.1) 位移规定平衡位置为位移起点.5）任意时刻动能和势能的总和保持不变（忽略摩擦）6）简谐运动是理想化模型理解注意:2) F回 = -Kx，回复力与位移的方向总相反题型一、间谐运动的判定题型一、间谐运动的判定教科版高

9、中物理选修3-4课件：1题型二、间谐运动中各物理量的变化规律AAO题型二、间谐运动中各物理量的变化规律AAOAAOAAO题型三、简谐运动的周期性和对称性周期性：经历整数倍周期，振子运动情况完全相同。对称性：1、弹簧振子的弹性势能关于原长对称。2、振子运动学情况关于平衡位置对称。典例：见点金训练题型三、简谐运动的周期性和对称性周期性：经历整数倍周期，振子题型四、间谐运动与牛顿定律结合间谐运动的对称性，在解题中十分重要题型四、间谐运动与牛顿定律结合间谐运动的对称性，在解题中十分教科版高中物理选修3-4课件：1教科版高中物理选修3-4课件：1题型五、间谐运动的临界问题相对滑动临界分离临界绳子拉直临界临界点特点1、具有共同速度和加速度；2、物体间摩擦达到最大静摩擦力1、物体间具有共同速度和加速度2、物体间接触但是弹力为0。绳子拉直但是弹力为0。题型五、间谐运动的临界问题相对滑动临界分离临界绳子拉直临界临教科版高中物理选修3