课时2.1 简谐运动--2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019选择性必修第一册）

第二章 机械振动 课时2.1 简谐运动 1.通过对弹簧振子的研究，体会理想模型的建立方法。 2.通过利用数码相机、频闪仪和计算机等现代化工具，探究弹簧振子的位移随时间的变化规律。 3.通过对简谐运动图像的绘制，体会并总结简谐运动的规律。 一、弹簧振子 1．机械振动：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，简称振动． 注意：机械振动是机械运动的一种． 2．弹簧振子 如图所示，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，我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子． 3．平衡位置：弹簧未形变时，小球所受合力为0的位置． 二、弹簧振子的位移—时间图像 1．建立坐标系：以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴．小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负．如图． 2．绘制图像：若用横轴表示振子运动的时间t，纵轴表示振子在振动过程中离开平衡位置的位移x，则振子振动的x­t图像如图所示，是一条正弦(或余弦)曲线． 三、简谐运动 1．定义 如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(x­t图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫作简谐运动． 2．特点 简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动．弹簧振子的运动就是简谐运动． 3．简谐运动的图像(如图所示) (1)简谐运动的图像是振动物体的位移随时间的变化规律． (2)简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线，从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势． 基础过关练 题组一　对弹簧振子的理解 1.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端悬挂一钢球，组成一个振动系统。用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是 (　　) A.钢球运动的最高处为平衡位置 B.钢球运动的最低处为平衡位置 C.钢球速度为零处为平衡位置 D.钢球原来静止时的位置为平衡位置 题组二　对简谐运动的理解 2.下列说法中正确的是 (　　) A.弹簧振子的运动是简谐运动 B.简谐运动就是指弹簧振子的运动 C.简谐运动是匀变速运动 D.简谐运动是最简单、最基本的一种机械运动 3.关于简谐运动，下列说法正确的是 (　　) A.位移的方向总指向平衡位置 B.加速度的方向总和位移的方向相反 C.位移的方向总和速度的方向相反 D.速