第二章 机械振动 课时1 简谐运动-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019安徽版（课件）

第二章 机械振动 课时1　简谐运动 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 1 核心 目标 1. 认识机械振动，认识弹簧振子，了解简谐振动，会建构弹簧振子模型，领会弹簧振子是理想化模型． 2. 理解全振动、平衡位置及简谐运动的位移等概念，理解其位移—时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动． 必备知识 • 记忆理解 1. 机械振动：物体或物体的一部分在一个位置(即平衡位置)附近的____________称为机械振动，简称振动． 注意：找不到平衡位置的运动不是振动．不在平衡位置附近做多次往复运动也不是振动． 往复运动 1 弹簧振子 要点梳理 必备知识•记忆理解 2. 弹簧振子：如图所示，当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________时，小球和弹簧组成的系统就被称为____________． 3. 弹簧振子是一种______________，其振动特征： (1) 对称性：振子振动时有一中心位置，是小球不振动时静止时的位置，即____________． (2) 周期性：振子在中心位置两侧能多次________运动． 忽略 忽略 弹簧振子 理想化模型 平衡位置 往复 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．作法： (1) 以小球的____________为坐标原点，沿着它的振动方向建立纵轴x轴，表示振子在振动过程中离开____________的位移x，并规定小球在平衡位置________时，位移为正，在平衡位置________时，位移为负，用横轴表示时间t. 平衡位置 2 弹簧振子的位移—时间图像 (2) 在坐标系中标出各时刻小球球心的位置，用曲线把各点连接起来，就是小球在平衡位置附近往复运动时的位移—时间图像，如图所示． 2．特征：可以证明，弹簧振子的位移—时间图像是一条________________曲线． 平衡位置 右边 左边 正弦(或余弦) 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．定义：如果物体的位移与时间的关系遵从____________的规律，即它的振动图像(x-t图像)是一条________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，弹簧振子的运动是最简单的____________． 正弦函数 3 简谐运动 正弦 简谐运动 要点梳理 必备知识•记忆理解 1. (2023·唐山期末)在图中，弹簧振子从平衡位置O向最右位置C的运动过程中 (　　) A. 加速度不断增大的减速运动 B. 加速度不断减小的加速运动 C. 加速度不变的加速运动 D. 加速度不断减小的减速运动 A 解析：弹簧振子从平衡位置O向最右位置C的运动过程中合外力逐渐增大，加速度不断增大，速度不断减小，即做加速度不断增大的减速运动，A正确，B、C、D错误． 基础内化 必备知识•记忆理解 2. 装有沙粒的试管竖直漂浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图像可能正确的是 (　　) D 解析：试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，开始时，试管由正向最大位移处开始运动，故D正确． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 10 1 弹簧振子的理解 1. 弹簧振子理想化的条件 (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：没有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． 各个击破 重难突破•学会应用 3. 如图所示，若振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，则振子在O点时位移为零，速度最大，同时说明方向；在A、B两点时，速度为零．位移最大，还需说明方向分别为正、负方向或向右、向左． 各个击破 重难突破•学会应用 (多选)(2022·合肥一中)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴，以向右为x轴正方向．若振子的位移方向为负，下列说法中正确的是 (　　) A. 振子的速度方向一定为负 B. 振子的加速度方向一定为正 C. 振子一定在平衡位置的左侧 D. 振子的速度一定减小 1 BC 解析：若振子的位移方向为负，则振子一定在平衡位置的左侧，振子的加速度方向一定为正，振子的速度方向可能沿正方向，且不断增大，A、D错误，B、C正确． 各个击破 重难突破•学会应用 2 弹簧振子的位移—时间图像的理解 1. 作用：弹簧振子的位移—时间图像也叫振动图像或 x-t图像，反映了不同时刻振子离开平衡位置的位移情况，反映了振动