§2.1 简谐运动-2021-2022学年高中物理同步备课精选课件（人教版2019选择性必修第一册）

§2.1 简谐运动 第二章 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 鼓的振动 音叉振动 摆钟摆动 弹簧振子的振动 观察对比，总结规律 一、机械振动 2.特点: (1)平衡位置 振动停止时物体所在的位置. ------“对称性” (2)往复运动 ------“周期性” 物体在平衡位置附近的往复运动． 1.定义: [典例剖析] 例题1.(多选)如图所示的弹簧振子,O点为它的平衡位置,当振子从A点运动到C点时,下列说法正确的是(　　) A.位移大小为OC B.位移方向向右 C.位移大小为AC D.位移方向向左 解析 振子离开平衡位置,以O点为起点,C点为终点,位移大小为OC,方向向右,选项A、B正确。 答案 AB [自我检测] 1.正误判断 (1)简谐运动就是指弹簧振子的运动。(　　) 解析 只要运动的x-t图像满足正弦曲线,该运动即为简谐运动。 答案 × (2)简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种运动。(　　) 答案 √ [自我检测] (3)只要有弹簧、物体,就可以组成弹簧振子。(　　) 解析 弹簧振子是一种理想模型,它要求物体与水平杆之间的摩擦忽略不计,弹簧的质量比物体的质量小得多,也可以忽略不计。 答案 × (4)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。(　　) 答案 √ (5)振动物体的位移都是以平衡位置为初位置的。(　　) 答案 √ 2.条件(理想化) ： ①小球看成质点 ②忽略弹簧质量 ③忽略摩擦力 思考： 振子的运动是怎样一种运动呢？ 二、弹簧振子 1.定义:小球和弹簧所组成的系统. 理想化模型 三、振动图像(位移--时间图象) 1、位移x:振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示. 如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB 物体运动规律的描述方法 S/m t/s S/m t/s S=vt S=at2/2 公式法 图象法 “描点法” 直接记录法 数据采集 建坐标系 定标度 描点 连线 2、研究方法： 1、物理意义： 简谐运动的振动图象表示振动的某一质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律。 三、振动图像(位移--时间图象) 频闪照相法采集数据： 甲 方法一：“描点法” 乙 时间t 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x/mm -20.0 -17.8 -10.1 -0.1 10.3 17.7 20.0 丙 时间t 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t0 12t0 位移x/mm 20.0 17.7 10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 第1个半周期 第2个半周期 作图思路： 建坐标系 定标度 描点 连线 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 时间t 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x/mm -20.0 -17.8 -10.1 -0.1 10.3 17.7 20.0 第1个半周期 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 第2个半周期 时间t 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t 12t0 位移x/mm 20.0 17.7 -10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 用平滑曲线将各点连接—描点法 错啦 对啦 什么样子？如何画出？ 第一个1/2周期： 时间t(s) 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x(cm） -20.0 -17.8 -10.1 0.1 10.3 17.7 20.0 　 第二个1/2周期： 时间t(s) 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t0 12t0 位移x(cm) 20.0 17.7 10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 1、描点法 坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t 纵坐标－振子相对于平衡位置的位移 三、振动图像(位移--时间图象) 装置介绍 操作过程 过程模拟 纸带卷轴 振子 方法二：“直接记录法” 纸带 如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪每隔___s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从下向上 运动，因此在底片上留下了小球