2.1简谐运动-2022-2023学年高二物理同步寓教于乐课件（人教版2019选择性必修第一册）

第二章 机械振动 2.1 简谐运动 simple harmonic motion 一、观察生活 钟摆来回摆动，水中浮标上下浮动，担物行走时扁担下物体的颤动，树梢在微风中的摇摆……这些运动的共同点是什么？ 左右往复运动 前后往复运动 上下往复运动 上述物体总是在某一位置 附近做往复性的运动。 摇曳的树梢 现象总结 简称：振动。 一、机械振动 均在围绕某一位置，做往复运动。 物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动。 机械振动： 你能举出生活中，机械振动的其他例子吗？ 蜜蜂的翅膀 吉他的弦 敲打后的鼓面 1. 定义：小球和弹簧所组成的系统称做弹簧振子，简称振子。 一、机械振动 把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球放在光滑地面上，或者放在竖直平面内，拉动小球，然后静止释放，发现小球能够往返运动。 这种往返运动看起来有点复杂，怎么研究它呢？ {{{(>_<)}}} 我们先找个代表出来看看： 1. 定义：小球和弹簧所组成的系统称做弹簧振子，简称振子。 可将小球看成质点； 不计一切阻力； 可忽略弹簧的质量。 (1) 研究小球的运动是否需要考虑其大小和形状？ (2) 实际上弹簧振子能一直振动下去吗？ (3) 弹簧和小球相比，质量很小。 综上： 弹簧振子是一个理想化模型。 二、弹簧振子 再观察振子的运动 1. 可以用哪些物理量来描述小球的运动？ 位移x 、速度v 、加速度a 物体未振动时，静止不动的位置 2. 平衡位置： 二、弹簧振子 o x 以平衡位置为坐标原点O， 规定向右为正方向。 o x o x 3. 小球的位移： 位移x都是指相对于平衡位置的位移。 O点右边位移为正；O点左边位移为负。 右边 左边 弹簧未形变时，小球所受合力为0，处于平衡位置。把小球拉向右方，然后放开，它就在平衡位置附近振动起来。 再观察振子的运动 二、弹簧振子 横坐标：振动时间 t 纵坐标：振子位移 x O 位移-时间（x-t）图 4. 为了描述小球在不同时刻的位置， 除了用一维坐标，还可以用什么呢？ o x o x o x 位移 x x1 x2 x3 x4 时间 t t1 t2 t3 t4 x/cm t/s 还可以列表、描点、连线 该图像不是小球的运动轨迹。 右边 左边 （1）请你拿起手中的笔，在白纸上方模拟水平弹簧振子在平衡位置附近左右往复运