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

简谐运动 人教版2019 选择性必修一 1 2024/3/5 学习目标 一、机械振动 三、弹簧振子的位移——时间图像 四、简谐运动 1 2 3 4 5 二、弹簧振子 五、课后小结 2 2024/3/5 新课引入 观察以下几幅图的运动，思考有什么共同特点？ 来回摆动的钟摆 水中上下浮动的浮标 行走时的扁担 特点：上述物体总是在某一位置附近做往复性的运动 3 2024/3/5 一、机械振动 机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近 的往复性运动，简称振动。 特点：（1）对称性 关于平衡位置对称 （2）周期性 机械运动具有 什么特点 平衡位置：物体静止时所在位置 4 2024/3/5 典例分析 例1 以下哪些运动属于机械振动？ A 被风吹动的树枝 B 自由落体的小球 C 水面上下运动的荷叶 D 说话时振动的声带 A C D 5 2024/3/5 二、弹簧振子 6 2024/3/5 二、弹簧振子 弹簧振子：把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。 理想化模型 条件：1、忽略系统所受的各种摩擦阻力 2、小球可看成质点 3、忽略弹簧的质量 4、在弹簧的弹性限度内 平衡位置：小球静止时所在位置。 7 2024/3/5 二、弹簧振子 位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段。 8 2024/3/5 典例分析 例2 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长位置吗？ 不一定。竖直面的弹簧振子平衡位置在振子静止时所在位置，也就是合力为0的位置。 9 2024/3/5 三、弹簧振子的位移——时间图像 思考：如何记录弹簧振子在不同时刻的位移？ 10 2024/3/5 三、弹簧振子的位移——时间图像 频闪照相法 11 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 三、弹簧振子的位移——时间图像 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，相邻两个位置之间的时间相隔为0.05s。拍摄时底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像。 12 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 三、弹簧振子的位移——时间图像 以平衡位置为坐标原点，建立坐标系，横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移x。 正选函数？ 13 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 三、弹簧振子的位移——时间图像 方法一:假定上图中的曲线是正弦曲线，测量他的振幅和周期，写出对应的正弦函数的表达式。然后在曲线中选取若干个点，用刻度尺测量它们的纵坐标（位移），将每一个位移对应的振动时间代入表达式求出函数值，比较这一函数值与测量值，看一看二者是否相等。若可视为相等，则这条曲线就是一条正弦曲线。 14 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 三、弹簧振子的位移——时间图像 方法二:在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标。把测量值输入计算机中，作出这条曲线，看一看小球的位移一时间关系是否可以用正弦函数表示。 15 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 四、简谐运动 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，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 简谐运动是最基本的振动。 16 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 典例分析 例3 简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？ 不是 17 2024/3/5 四、简谐运动 位移 力 加速度 速度 动能 弹性势能 A O B 以向右为正方向 负向 最大 负向 最大 负向 最大 0 0 0 0 0 0 0 0 正向 最大 正向 最大 正向 最大 最大 最大 最大 最大 18 2024/3/5 明亮 姚 (明姚) - 课后小结 一、机械振动 二、弹簧振子 三、弹簧振子的位移——时间图像 四、简谐运动 19 2024/3/5 谢谢大家 再见！ 20 2024/3/5 $$