2.1简谐运动 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

新人教版 选择性必修一 第二章 机械振动 2.1 简谐运动 新教材 新高考 新教材 新高考 观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？ 小狗荡秋千的运动 钟摆的往复运动 镲片的运动 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 一、机械振动 1.定义：物体或物体的一部分在平衡位置（中心位置）附近的往复运动称为机械振动，简称振动。平衡位置指的是振子原来静止时的位置。 2.特点：（1）平衡位置——“对称性”。 （2）往复运动——“周期性” （1）围绕着“中心”位置 （2）“往复”运动 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 生活中的机械振动 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 4 弹簧振子 1.小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子。 2.弹簧振子是理想化模型； ①轻弹簧 ②小球视为质点 ③忽略阻力 ④在弹性限度内 振子的运动是怎样一种运动呢？ 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 弹簧振子的位移-时间图像 1.振子的位移：从平衡位置指向小球所在位置的有向线段；有向线段长度表示位移大小，有向线段指向表示位移方向 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 弹簧振子的位移-时间图像 （1）选取小球平衡位置为坐标原点； （2）横轴与纵轴分别为时间t和小球的位移x； （3）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件往复运动时的位移—时间图像。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 方法一、弹簧振子的频闪照片 频闪仪每隔0.05s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，从而得到闪光时小球的位置，相邻两位置之间的时间间隔为0.05s，拍摄时底片从下往上匀速运动，因此在底片上留下小球与弹簧的一系列的像。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 底片匀速运动方向 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 x t 底片匀速运动方向 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 频闪照相法采集数据： 甲 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 乙 时间t 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x/mm -20.0 -17.8 -10.1 -0.1 10.3 17.7 20.0 丙 时间t 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t0 12t0 位移x/mm 20.0 17.7 10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 第1个半周期 第2个半周期 作图思路： 建坐标系 定标度 描点 连线 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 第1个半周期 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 时间t 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x/mm -20.0 -17.8 -10.1 -0.1 10.3 17.7 20.0 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 第2个半周期 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 时间t 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t 12t0 位移x/mm 20.0 17.7 -10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 用平滑曲线将各点连接—描点法 错啦 对啦 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 第一个1/2周期： 时间t(s) 0 t0 2t0 3t0 4t0 5t0 6t0 位移x(cm） -20.0 -17.8 -10.1 0.1 10.3 17.7 20.0 　 第二个1/2周期： 时间t(s) 6t0 7t0 8t0 9t0 10t0 11t0 12t0 位移x(cm) 20.0 17.7 10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t 纵坐标－振子相对于平衡位置的位移 结论： 弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线. 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 弹 簧 振 子 竖直弹簧振子 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 17 弹 簧 振 子 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 18 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 简谐运动及其图象 1.简谐运动：如果物体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。 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 2.运动性质：简谐