简谐运动课件-高二下学期物理粤教版选择性

第二章

机械振动第三节变压器学习目标：1.知道什么是弹簧振子，理解弹簧振子是一种理想化的物理模型.2.借助弹簧振子理解一次全振动、平衡位置及简谐运动的位移等概念.3.知道什么是简谐运动，知道简谐运动的振动图像为正弦曲线(或余弦曲线)，知道描述简谐运动的常用物理量及意义.思考：这些运动有什么共同特点？1.定义：把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动(mechanicalvibration),简称振动。2.特点：（1）具有对称性——围绕着“中心”位置，也叫平衡位置，此位置振

动方向上合力为零

（2）具有周期性过关练1判断下列物体的运动是否是机械振动（a）细绳拴着的小球在摆动

（b）弹簧系着的滑块在气垫导轨上往复运动

（c

）树梢在微风中摇摆

（d）摆钟内钟摆的运动二、弹簧振子情境：如图所示的装置，把滑块向右拉开一段距离后释放，可以观察到滑块左右运动了一段时间，最终停止运动。思考：

滑块的运动有哪些特点?为什么滑块最终停止运动？（1）阻力（空气阻力、摩擦力…）；（2）弹簧本身的质量二、弹簧振子1.定义：如果小球与杆之间的摩擦可以不计，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，则该装置为弹簧振子.2.条件：（1）忽略弹簧质量（2）弹簧在弹性限度内（3）忽略摩擦阻力（4）小球可以看出质点二、弹簧振子OABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOBCDAxxxxxxFFFFFF3.思考：振子在振动过程中的受力情况如何?力与位移关系是什么？二、弹簧振子（1）这个力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反，总指向平衡位置，它的作用是使振子能返回平衡位置，这个力叫作回复力.（2）振子所受回复力F的大小跟振子偏离平衡位移的位移x的大小成正比，

即F=-kx

，负号表示回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反。（3）物体在与平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫作简谐振动.二、弹簧振子二、弹簧振子二、弹簧振子（4）思考：振子在振动过程中的位移随时间如何变化呢?问题1：把小球沿弹簧轴线方向拉离平衡位置一小段距离，然后由静止释放，观察小球的运动情况。我们如何记录并分析它的运动呢？问题2：如何描述振子的位置？xOA-A二、弹簧振子xOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-AxOA-At=0st=0.1st=0.2st=0.3st=0.4st=0.5st=0.6st=0.7st=0.8st=0.9st=1.0st=1.1st=1.2st=1.3st=1.4s二、弹簧振子oxt结论：弹簧振子的振动图像位移-时间图像，即

x-t

图像是一条正弦曲线。物理意义：振动图像表示振子相对平衡位置的位移随振动时间的变化规律二、弹簧振子利用ggb可视化模拟三、简谐运动1.定义：振子一直在平衡位置附近振动,每个全振动中偏离平衡位置的最大距离和需要的时间都不变,振子的位移—时间函数为正弦或者余弦函数,我们把具有这种特征的运动叫作简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的振动。三、简谐运动一次全振动：振子经历B→O→B'→O→B路径的一个完整振动.振动的振幅：物体振动时离开平衡位置的最大距离，用A表示.振动的周期：物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示.振动的频率：物体在一段时间内全振动的次数与所用时间之比，用f表示.三、简谐运动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。(1)任意时刻质点位移的大小和方向。(3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况。过关练23.位移-时间图象可获取的信息：

物理量运动过程→OO→BB→OO→位移方向大小回复力F加速度a方向大小速度v方向大小向右减小向左减小向左增大向左增大向右增大向左减小