沪科版（上海）物理高一第二学期（试用版）-第四章 C 机械振动 课件

C 机械振动 一、机械振动的定义 物体在某一中心位置附近所作的往复运动叫做机械振动，简称为振动。 为什么这个物体会做在平衡位置的往复运动，而不是做单向的运动呢？ 弹簧振子： 一根水平的光滑金属杆，杆上穿有带孔小球，一根轻质螺旋弹簧一端固定，另一端和小球相连接。 二、产生机械运动的条件 我们物理上了解一个规律都是从简单到复杂，从特殊到一般，为了解决刚才的疑问，我们从最简单的机械振动模型，弹簧振子，开始研究。我们看一下它的结构。我们在画的时候往往省略金属杆，只画弹簧和小球，并标识出平衡位置和振动边界。这种没有摩擦力，没有质量的情况存在吗？所以弹簧振子是一个？在实验室中，我们为了模拟这个模型，采用了气垫导轨这个装置。 二、产生机械运动的条件 回复力：振动物体离开平衡位置所受到的指向平衡位置的力。 条件：存在指向平衡位置的回复力。 刚才我们研究了振子的力学性质，接下来我们研究振子在振动过程中的运动学性质。 三、机械振动的描述 物理量：位移、回复力、加速度、速度 位移指离开平衡位置的位移。 全振动：做振动的质点从某位置出发第一次回到该位置，并保持与出发时相同运动方向的过程叫做一次全振动。 周期（T）：物体完成一次全振动所需要的时间叫做周期。 频率(f)：单位时间完成全振动的次数。 三、机械振动的描述 位移 回复力 加速度 速度 振子位置 方向 大小 变化 方向 大小变化 方向 大小变化 方向 大小变化 C→O O→B 　 　 B→O O→C ← ↓ → ↓ → ↓ → ↑ → ↑ ← ↑ ← ↑ → ↓ → ↓ ← ↓ ← ↓ ← ↑ ← ↑ → ↑ → ↑ ← ↓ 符号约定： 左 右 增大 减小 ← → ↓ ↑ 四、探究弹簧振子回复力与位移的关系 理论推导: 已知：弹簧劲度系数为k，位移为x X X F ＝ F弹＝ -k·x D C 四、探究弹簧振子回复力与位移的关系 理论推导（双弹簧弹簧振子，弹簧始终处于拉伸状态） X F＝F弹1- F弹2＝ -2k·x=-k’·x B X C 四、探究弹簧振子回复力与位移的关系 实验验证 F＝-k·x 五、简谐运动 物理中，我们把物体在受到大小跟位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 简谐运动是一种最简单的、最基本的机械振动。 小