2.1简谐运动 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第二章 机械振动 第一节 简谐运动 生活中的机械振动 体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养， 让我们一起 吧！ 进 走 课 堂 （1）围绕着“中心”位置 （2）“往复”运动 思考：这些运动的共同特点是什么？ 1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。 2、特点： （1）平衡位置——“对称性”。 振动停止时物体所在的位置 （2）往复运动——“周期性” 一、机械振动 例1.下列运动中属于机械振动的有 （ ） A、树枝在风的作用下的运动 B、竖直向上抛出的物体的运动 C、说话时声带的振动 D、爆炸声引起的窗扇的运动 ACD 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 2、理性化模型： （1）不计阻力 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。 1、概念： 二、弹簧振子——理想化模型 O 弹簧振子： 实例 三、弹簧振子的位移——时间图像 振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。 O 研究弹簧振子的运动 图像绘制方法 （1）、频闪照相 （2）、描图记录法 弹簧振子运动图像： 实例 三、弹簧振子——理想化模型 体验：一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象。 这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的。 绘制地震曲线 心电图 拓展 旋 转 矢 量 因此，以O为圆点，旋转矢量A，则矢量A的末端，在ox投影点的运动是简谐运动。 弹簧振子运动图像： 实例 1、定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的运动。 四、简谐运动及其图像 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、简谐运动的图象 四、简谐运动及其图像 (1)简谐运动的图象是振动物体的位移随时间的变化规律． (2)简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线，从图象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． 4、位移、速度特点 (1)位移：方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变； 远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。 (2)速度：每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反。 例2.如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，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．钢球速度最大处为平衡位置 D．钢球原来静止时的位置为平衡位置 CD 例3.如图甲所示,弹簧振子的最左端M(或最右端N)距离平衡位置的距离为L,规定向右为正,其振动图像如图乙所示,下列说法正确的是(　　) A.图中x0应为L B.O~t1时间内振子由M向O运动 A 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。 平衡位置：振子原来静止时的位置 2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。 3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线 。 1.(多选)下列说法正确的是(　　) A.机械振动就是简谐运动 B.只有振动图像是正弦曲线的机械振动才是简谐运动 C.简谐运动是匀速运动 D.弹簧振子、质点和点电荷都是理想化模型 BD 2.关于水平放置的弹簧振子的运动,下列说法正确的是(　　) A.若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值 B.振子通过平衡位置时,速度为零,加速度最大 C.振子每次通过平衡位置时,加速度相同,速度也一定相同 D.振子每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但加速度一定相同 D 3.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中(　) A.振子所受的弹力逐渐增大 B.振子的位移逐渐增大 C.振子的速度逐渐减小 D.振子的加速度逐渐减小 D 4.一简谐运动的图像如图所示,在0.1~0.15 s这段时间内(　　) A.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相同 B.加速度增大,速度变小,加速度和速度方向相反 C.加速度减小,速度变大,加速度和速度方向相