2025版新教材高中物理第2章机械振动1简谐运动课前预习新人教版选择性必修第一册

1．简谐运动学习目标1．初步形成简谐运动的概念。2．通过对弹簧振子的分析，理解简谐运动这一志向化模型。3．通过对弹簧振子的x－t图像的绘制，理解简谐运动的特点。4．通过探讨过程，能分析数据发展特点，形成结论。思维脉络机械振动与弹簧振子1.机械振动(1)定义：物体(或物体的一部分)总是在某一位置旁边的_往复运动__，叫机械振动，简称振动。(2)特征：第一，有一个“中心位置”，即_平衡__位置，也是振动物体静止时的位置；其次，运动具有_往复性__。2．弹簧振子(1)弹簧振子：弹簧振子是指_小球__和_弹簧__所组成的系统，是一种_志向化__物理模型。(2)振子模型：常见的有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。如图所示，图甲中球与杆之间的摩擦力及空气阻力可以_忽视__，且弹簧的质量与小球的质量相比可以_忽视__。『判一判』(1)弹簧振子是一种志向化的物理模型。(√)(2)弹簧振子的平衡位置都在原特长。(×)(3)平衡位置即速度为零时的位置。(×)弹簧振子的位移—时间图像1.建立坐标系以小球的_平衡位置__为坐标原点，沿着_它的振动__方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置_右边__时它对平衡位置的位移为正，在_左边__时为负(以水平弹簧振子为例)。2．位移—时间图像横坐标表示振子振动的_时间__，纵坐标表示振子相对_平衡位置__的位移。3．物理意义反映了振子的_位移__随_时间__的变更规律。『选一选』(多选)某弹簧振子的位移随时间变更的图像如图所示，则振子(ACD)A．第1s末与第3s末的位移相同B．第1s末与第3s末的速度相同C．4s末至8s末路程为10cmD．3s末至5s末速度方向不变解析：由图像可以看出，t＝1s和t＝3s两时刻位移相同，故A正确；第1s末和第3s末的速度方向不同，故B错误；由图像可知，4s末至8s末质点运动的路程为s＝2×5cm＝10cm，故C正确；3s末至5s末速度方向不变，故D正确。简谐运动及其图像1.简谐运动(1)定义：假如物体的位移与时间的关系遵从_正弦__函数的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条_正弦__曲线，这样的振动叫作简谐运动。(2)特点：①简谐运动是最_基本__、最简洁的振动。②简谐运动的位移随时间按正弦规律变更，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的_变加速__运动。2．简谐运动的图像(1)形态：正(余)弦曲线，如图所示。(2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离_平衡位置__的位移，是位移随时间的变更规律。(3)获得信息：从图像上可干脆看出不同时刻振动质点的_位移__大小和方向。『判一判』(4)振子的位移－5cm小于1cm。(×)(5)简谐运动的轨迹是一条正弦(或余弦)曲线。(×)(6)简谐运动是一种匀变速直线运动。(×)『选一选』如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个相互竖直平行的平面间运动，小球落在地面之前的运动(D)A．是机械振动，但不是简谐运动B．是简谐运动，但不是机械振动C．是简谐运动，同时也是机械振动D．不是简谐运动，也不是机械振动解析：机械振动具有往复的特性，可以重复地进行，小球在运动过程中，没有重复运动的路径，因此不是机械振动，当然也不是简谐运动。『想一想』如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体的振动有什么共同