内容正文:
第二章 机械振动
物理选择性 必修第一册
菜 单
第二章 机械振动
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菜 单
1 简谐运动
第二章 机械振动
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[学业要求与核心素养]
1.知道什么是弹簧振子。
2.知道弹簧振子的位移—时间图像。
3.知道简谐运动,会根据图像分析简谐运动的位移变化情况。
第二章 机械振动
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1.机械振动:物体或物体的一部分在一个位置附近的___________。
一、弹簧振子
往复运动
自主预习·基础落实
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2.振子模型
如图2-1-1所示,如果球与杆之间的摩擦可以________,且弹簧的质量与小球的质量相比也可以________,则该装置为弹簧振子。
图2-1-1
忽略
忽略
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3.平衡位置:弹簧未形变时,小球所受合力为0,处于平衡位置。
4.振动特点:振动是一种往复运动,具有_______和_________。
周期性
往复性
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1.建立坐标系:以小球的__________为坐标原点,沿____方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时,位移为正,在平衡位置左边时,位移为_____。
2.绘制图像:用__________的方法来显示振子在不同时刻的位置。
二、弹簧振子的位移—时间图像
平衡位置
振动
负
频闪照相
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3.弹簧振子的位移
图2-1-2
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振子的运动 A→O O→A′ A′→O O→A
对O点位移的方向 向右 向左 向左 向右
对O点位移的大小 减小 增大 减小 增大
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4.图像的含义:反映了振动物体相对平衡位置的位移随_______的变化规律,弹簧振子的位移—时间图像是一个___________图像。
时间
正(余)弦函数
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1.简谐运动
(1)定义:如果质点的位移与时间的关系遵从_________的规律,即它的振动图像(xt图像)是一条正弦(或余弦)曲线,这样的振动叫做简谐运动。
(2)说明:简谐运动是最简单、最基本的______。弹簧振子的运动就是____________。
三、简谐运动及其图像
正弦函数
振动
简谐运动
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2.简谐运动的图像:如图2-1-3所示。
(1)建立坐标系:在简谐运动的图像中,以横轴表示_____,以纵轴表示________。
(2)物理意义:振动图像表示振动物体________随________的变化规律。
时间
位移
位移
时间
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图2-1-3
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1.判断下列说法的正误。
(1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。(√)
(2)物体的往复运动都是机械振动。(×)
(3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。(√)
[自我诊断]
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(4)简谐运动的图像表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。(×)
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2.如图2-1-4所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,振子离开平衡位置的位移是________(选填“OC”“AC”或“CO”),从A点运动到C点的过程中,位移变________(填“小”或“大”)。
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图2-1-4
答案 OC 小
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如图2-1-5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。
知识点一 对弹簧振子和简谐运动的理解
[问题探究]
互动探究·素能培优
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图2-1-5
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(1)小球的运动具有什么特点?为什么小球最终停止运动?
答案 (1)小球的运动具有往复性。小球因为受到摩擦力的作用最终停止运动。
第二章