简谐运动课件-高二上学期物理人教版选择性

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2.1.1简谐运动钟摆来回摆动，水中浮标上下浮动，担物行走时扁担下物体的颤动，树梢在微风中的摇摆……在生活中我们会观察到很多类似这样的运动。这些运动的共同点是什么?新知讲解（1）对称性一、机械振动1.定义：物体或物体的一部分在某一个位置附近做往复运动称为机械振动。2.特点：（2）周期性围绕着“中心”位置“中心”意味着具有“对称性”“往复”意味着具有“周期性”

例：(多选)下列几种运动属于机械振动的是()A．乒乓球在地面上的上下运动B．弹簧振子在竖直方向的上下运动C．秋千在空中来回运动D．浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动BCD如图所示的装置，把小球向右拉开一段距离后释放，可以观察到小球左右运动了一段时间，最终停止运动。思考：小球的运动有哪些特点?为什么小球最终停止运动？新知讲解（1）不计阻力。（2）忽略弹簧的质量。二、弹簧振子——理想化模型1.概念：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，简称振子。2.理性化模型：振子的运动是怎样一种运动呢？新知讲解三、弹簧振子的位移—时间图象规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负。

1.小球位移的确定方法:平衡位置为坐标原点O位置坐标——相对平衡位置的位移规定正方向——设水平向右为正2.记录不同时刻小球的位置，这样小球的位置——时间图像就是小球的位移——时间图像。（最好是相等时间间隔的位置）平衡位置：弹簧振子开始静止的位置，即合力为0的位置。位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段。AxABxB相等时间间隔小球不同位置的获取的方法图片说明：该图片为频闪仪每隔0.05s闪光一次，即相邻两个位置之间的时间相隔为0.05s。拍摄时底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下小球和弹簧的一系列的像。思考：拍摄时底片为什么坐下向上匀速运动？匀速运动，移动相同的距离时间相等，位移的均匀变化就反映时间的均匀改变，可以用匀速运动的位移来代表时间。新知讲解频闪照相描迹法txotxo新知讲解一、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。验证法：结论：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线。二、测量小球在各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，看一看小球的位移-时间关系是否可以用正弦函数表示。1、定义：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（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。2、图象意义:表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。（注意：不是表示振子的运动轨迹）四、简谐运动及其图象(1)任意时刻质点位移的大小和方向。3、位移-时间图象可获取的信息:(2)任意时刻速度的大小和方向。(3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况。过程位移变化位移方向速度变化加速度变化加速方向与平衡位置的关系由O至A增大正方向减小增大负方向远离平衡位置由A至O减小正方向增大减小负方向靠近平衡位置由O至B增大负方向减小增大正方向远离平衡位置由B至O减小负方向增大减小正方向靠近平衡位置①位移和合外力（加速度）的方向相反，变化趋势相同；②速度和合外力（加速度）的大小变化趋势相反；

2.如图所示某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息，回答下列问题。（1）质点离开平衡位置的最大距离有多大？（2）在1.5s和2.5s这两个时刻，质点的位置在哪里质点向哪个方向运动？（3）质点相对于平衡位置的位移方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同在哪些时间内跟瞬时速度的方向相反？（4）质点在第2s末的位移是多少？（5）质点在前2s内运动的路程是多少？A.t2时刻小球在A点B.t2时刻小球在B点C.在t1～t2时间内，小球的位移在增大D.在t3～t4时间内，小球的位移在减小3.（多选）如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，小球经过O点时为计时时刻，其振动的x-t图像如图乙所示，则下列说法正确的是()AC课堂练习4．如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是（）