11.1简谐运动.ppt

1、第一节 简谐运动,第十一章 机械振动,复习回顾,高中阶段我们学过的运动形式有哪些? 提示：按运动轨迹分类,直线运动,曲线运动,匀速直线运动,变速直线运动,匀变速直线运动,变加速直线运动,抛体运动,圆周运动,平抛运动,斜抛运动,匀速圆周运动,变速圆周运动,观察： 下列物体的运动有什么共同的特点？,机械振动,物体在平衡位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动通常简称振动,这些物体运动的共同点：,有一个中心位置(平衡位置),物体能够自己保持静止状态的位置。,往复性,简谐运动,一、建立理想化模型,理想化模型：弹簧振子,2、 理想化处理： 忽略摩擦力 忽略弹簧质量,思考：,振子的运动是怎样一种运动呢？,弹

2、簧振子,1、概念：小球和弹簧所组成的系统，称做弹簧振子或简称振子, 研究弹簧振子的运动,位移随时间的变化规律：,振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移 如图所示，是振子在A、B位置的位移xA和xB,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。,(1)描点法,第一个1/2周期：,第二个1/2周期：,(1)描点法,如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪每隔0.05s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，相邻两个像之间相隔0.05s。,（2）频闪照片,我们所得到的小球运动的xt图象很像正弦曲线，

3、是不是这样呢？你用什么方法来检验？,思考,方法一,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。,方法二,在图中，测量小球在各个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，看一看弹簧振子的位移时间的关系可以用什么函数表示。,结论： 弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线.,简谐运动,如果质点的位移-时间关系遵从正弦(或余弦)函数规律，即它的x-t图像是一条正弦(或余弦)曲线， 这样的振动叫简谐振动。,简谐运动是最简单、最基本

4、的振动。,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。,做一做：,类似应用,绘制地震曲线的装置,例1：下列运动属于机械振动吗？ 拍击中的篮球的运动 说话时声带的振动 担物行走时扁担的颤动,你能再举出一些例子吗？,1、质点离开平衡位置的最大位移？,2、1S、4S的时候质点位置在哪里？,3、1S、4S的时候质点朝哪个方向运动？,4、质点在4S内、16S内的位移和路程分别是多少？,例2,例3：某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（ ） A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子

5、向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动,AB,某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（ ） A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反 D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。,D,练习,一、机械振动： 1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动. 2.特点: 对称性; 周期性.,二、弹簧振子模型： 1.小球看成质点; 2.忽略弹簧质量; 3.忽略摩擦力.,四、简谐运动： 1、定义:质