2.1简谐运动 学案 -2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

2.1简谐运动 【学习目标】 1. 认识弹簧振子．　 2. 通过观察和分析，理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦曲线．　 3. 经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深领悟用图像描绘运动的方法． 【课上探究】 思考与交流 知识点1：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 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 ，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以 ，我们把小球和弹簧组成的系统称为 ． 4. 平衡位置：弹簧未形变时，小球所受 的位置． 总结与提升 1．弹簧振子的运动是最典型的机械振动 振动特征：①有一个“中心位置”，即平衡位置； ②运动具有往复性．如图所示． 2.弹簧振子的理想化条件 (1)质量：弹簧的质量比小球(振子)的质量小得多，可以认为质量集中在小球(振子)上． (2)体积：小球(振子)体积很小，可当成质点处理． (3)阻力：忽略一切摩擦及阻力作用． (4)弹性限度：小球(振子)的振动范围在弹簧的弹性限度内． 练习与拓展 【例1】　(多选)弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是(　　) A．在小球运动的最低点 B．在弹簧处于原长时的位置 C．在小球速度最大时的位置 D．在小球原来静止时的位置 思考与交流 知识点2弹簧振子的位移—时间图像 1．建立坐标系：以小球的 为坐标原点，沿着 方向建立坐标轴．小球在平衡位置 时它对平衡位置的位移为正，在 时为负．如图． 2．绘制图像：若用横轴表示振子运动的 ，纵轴表示振子在振动过程中离开 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． 总结与提升 1．建立坐标系 如图甲所示，以小球的平衡位置为坐标原点，规定小球在平衡位置右侧时的位移为正，在左侧时的位移为负． 甲　　　　　　　　乙　 2．绘制图像 (1)用频闪仪来显示小球在不同时刻的位置，由于拍