内容正文:
第二章
机械振动
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课堂探究·拓展思维
课前预习·夯基固本
课后训练·凝练素养
随堂练习·培养能力
课外知识·拓展视野
第1节
简谐运动
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[学习目标要求] 1.知道机械振动是机械运动的一种形式,知道简谐运动的概念。2.知道弹簧振子是一种理想化模型,理解振子的平衡位置和位移。3.知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线,并能用简谐运动图像分析振子位移和速度的变化。
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弹簧振子
1.机械振动:物体或物体的一部分在_______________附近的往复运动,简称_________。
2.平衡位置:与弹簧相连的小球所受__________________的位置。
3.弹簧振子
(1)定义:把_________和_________组成的系统称为弹簧振子,有时也简称振子。
(2)特点:与小球的质量相比,弹簧的质量可以_________。
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知识点一
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[判一判]
(1)弹簧振子是一种理想化的模型。( )
(2)弹簧振子的平衡位置都在原长处。( )
(3)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。( )
√
×
√
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弹簧振子的位移—时间图像
1.建立坐标系:选取小球_______________为坐标原点,横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移x。
2.绘制图像:在坐标系中标出各时刻_______________的位置,用曲线把各点连接起来,就是小球在_______________附近往复运动时的位移—时间图像,即x -t图像(如图所示)。x-t图像即_______________。
知识点二
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[判一判]
(1)位移—时间图像就是振动质点的运动轨迹。( )
(2)位移—时间图像的斜率表示速度。( )
(3)位移为正值,速度一定是正的。( )
(4)位移最大处,振子的速度一定为零。( )
×
√
×
√
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简谐运动
1.定义
如果物体的位移与时间的关系遵从_________函数的规律,即它的振动图像(x -t图像)是一条_________曲线,这样的振动是一种简谐运动。
2.特点
简谐运动是最基本的_________,弹簧振子的运动就是_____________。
知识点三
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[练一练]
一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是( )
解析:A 根据简谐运动的特征可知,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度,则此时振子的位移为负向最大,故A正确。
A
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学习任务一 弹簧振子与简谐运动的运动特征
[导学探究]
观察如图所示的两种现象,思考以下问题。
课堂探究·拓展思维
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(1)轨迹和运动方向有什么不同呢?它们的运动有什么共同特征?
(2)以弹簧振子为例,弹簧振子的位移始点是哪个点?如何表示其位移?
(3)振子的位移方向与速度方向有什么样的关系?
提示:(1)不同:运动轨迹有的是直线的,有的是曲线的;运动方向有的是水平的,有的是竖直的。
相同:以上物体振动时有一中心位置,物体在中心位置两侧做往复运动。
(2)位移的起点在平衡位置;振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示。
(3)振子的位移方向与速度方向可能相同,也可能相反。
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