2.1 简谐运动-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

授课老师：物理优课PPT 人教版（2019） 高中物理 选择性必修第一册 第二章：机械振动 jianxieyundong 1 复习回顾 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 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) 2 学习目标 01 通过实验观察，认识机械振动。会运用理想化方法建构弹簧振子模型。 02 通过观察、分析和推理，证明弹簧振子的位移—时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动。 03 经历探究简谐运动规律的过程，能分析数据、发现特点、形成结论。 3 课标要点 核心素养 学法指导 1.弹簧振子 物理观念 1.认识弹簧振子。 2.弹簧振子的位移—时间图像。 科学思维 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.简谐运动及其图像。 科学思维 3.经历对简谐运动运动学特征的探究过程，加深对用图像描绘运动的方法的理解。 学习素养 4 01 机 械 振 动 02 弹 簧 振 子 03 振 动 图 像 04 简 谐 运 动 05 课堂小结 目 录 CONTENTS 5 01 机械振动 6 课堂引入 钟摆来回摆动 7 课堂引入 水中浮标上下浮动 8 课堂引入 天平指针围绕圆心旋转 9 情境引入 这些运动的共同点是什么？ ① 围绕着“中心”位置 ② 运动具有往复性 也称这中心为平衡位置，也是振动物体原来静止时的位置 “中心”意味着具有“对称性” 知道一次完整的运动情况可推之后的运动情况 “往复”意味着具有“周期性”  10 一、机械振动 (1) 机械振动 （重点1 ）我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动。 （说明）机械振动是机械运动的一种。 11 一、机械振动 我们发现小球与弹簧组成的系统的运动符合机械振动的特征，属于机械振动。 想一想：如图 ，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，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。弹簧未形变时，小球所受合力为 0，处于平衡位置O（equilibrium position）。把小球拉向右方，然后放开，它就在平衡位置附近运动起来。小球的振动是机械振动吗？ 弹簧振子的振动 12 一、机械振动 (2) 振动的条件 每当物体离开平衡位置后，它就受到一个指向平衡位置的力，该力产生使物体回到平衡位置的效果(这样的力称为回复力。将在本章第 3 节中学到)。 （说明）① 机械振动的轨迹可以是直线，也可以是曲线。 （说明）② 物体所受合外力不是恒定的，而是变化的。 13 一、机械振动 (2) 振动的条件 每当物体离开平衡位置后，它就受到一个指向平衡位置的力，该力产生使物体回到平衡位置的效果(这样的力称为回复力。将在本章第 3 节中学到)。 14 一、机械振动 2021· 武汉二中月考 例1 (多选)下列运动中属于机械振动的是 ( ) A.小鸟飞走后树枝的运动 B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动 C.说话时声带的运动 D.竖直向上抛出物体的运动 ABC 物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动,机械振动具有往复性的特点。本题的关键是看物体在运动的过程中是否有平衡位置,它的运动是否具有往复性。因此本题选 A、B、C 解1 15 02 弹簧振子 16 二、弹簧振子 2.理想模型： （2）不计阻力； （3）忽略弹簧的质量； （1）小球看成质点； （4）弹簧始终在弹性限度内。 1.弹簧振子：我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子(spring oscillator) ，有时也简称为振子。 非匀变速直线运动 振子的运动是怎样一种运动呢？ 17 二、弹簧振子 水平弹簧振子 竖直弹簧振子 18 二、弹簧振子 3.平衡位置 振子原来静止时的位置 （1）位于平衡位置时，小球所受合力为0； （2）经过平衡位置时，小球速度最快。 弹簧振子的振动 19 二、弹簧振子 4.位移 由平衡位置指向振子所在位置的有向线段 提示：通常说的振子的位移是指某时刻的位移，即振子相对平衡位置的位移。因此在研究振动时，字母 x 具有双重含义：它既表示小球的位置(坐标)，又表示振子在某时刻的位移. 如图示，是振子在 A、B 位置的位移 xA 和 xB 20 二、弹簧振子 要想了解弹簧振子运动的特点，就要知道它的位置随时间变化的关系。 拓展思考：弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置吗？ 不一定。如图所示，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动，其振动的平衡位置不在弹簧的原长位置，而是在弹力与重力的合力为零的位置。 21 二、弹簧振子 2021·日