11.1 简谐运动-人教版高中物理选修3-4教案

11.1简谐运动 教学目标与任务: 1.弹簧振子 2.知道简谐运动。 新科导入： 1. 什么使机械运动？ 答：物体的位置随着时间发生变化的运动叫机械运动 2. 如果一个物体一直绕着一个平衡位置往复运动那么它是机械运动么？ 答：不是。 3. 这种围绕着一个平衡位置的往复运动叫什么？ 答：叫机械振动 知识点一、机械振动 机械振动： 定义：物体（或物体的一部分）在静止时的位置附近所做的往复运动，叫做机械振动． 要点诠释：振动的轨迹可以是直线（系在直线弹簧一段的小球的震动）也可以是曲线（摆动的小球）． 弹簧振子（研究机械振动的实验装置）： 弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统，这是一种理想化模型．如图所示装置，如果球与杆之间的摩擦可以忽略，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． 实际物体看做理想振子的条件： （1） 弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子（小球）； （2） 当与弹簧相接的小球体积足够小时，可以认为小球是一个质点； （3） 当水平杆足够光滑时，可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力； （4）小球从平衡位置拉开的位移在弹簧的弹性限度内． 回复力：使物体指向平衡位置的力叫做回复力。 平衡位置：平衡位置是指物体所受回复力为零的位置。 振动位移：以平衡为作为位移的初始位置，由初始位置指向末位置的有向线段表示振动的位移。 振动速度：表示振子运动的的瞬时速度。 机械运动的过程： 在由 的过程中：位移正向增大，回复力反向增大，速度正向减小 在由 的过程中：位移正向减小，回复力反向减小，速度反向增大 在由 的过程中：位移反向增大，回复力正向增大，速度反向减小 在由 的过程中：位移反向减小，回复力正向减小，速度正向增大 振子的位移随时间的变化图像： 图像的建立：用横坐标表示振动物体运动的时间 ，纵坐标表示振动物体运动过程中对平衡位置的位移 ，建立坐标系，如图所示． 图像意义：反映了振动物体相对于平衡位置的位移 随时间 变化的规律． 图像的斜率：反映了物体的速度的变化规律 例题1.关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法中正确的是（ ）． A．平衡位置就是物体振动范围的中心位置 B．机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移 C．机械振