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

第二章 机械振动 第1节 简谐运动 回忆一下：我们学过的运动形式有哪些? 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 匀速圆周运动 变速圆周运动 斜抛运动 平抛运动 对称性 周期性 秋千、钟摆的来回摆动，蜜蜂翅膀抖动……在生活中我们会观察到很多类似这样的运动。这些运动有没有共同点呢？ 围绕某一位置做往复运动 2.1 简谐运动 情境引入 之 2.1 简谐运动 机械振动 之 2.特征： (1)“中心位置”，即振动停止时的位置——平衡位置。 （对称性） (2)运动具有往复性。（周期性） 合力为零 1.定义：物体在平衡位置附近做的往复运动，称为机械振动 ，简称振动。 例：(多选)下列几种运动属于机械振动的是(　 　) A．乒乓球在地面上的上下运动 B．弹簧振子在竖直方向的上下运动 C．秋千在空中来回运动 D．浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动 2.1 简谐运动 对点练习 之 2.1 简谐运动 机械振动 之 （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。 2.1 简谐运动 弹簧振子 之 1.弹簧振子： 小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子简称振子。 2.理想化模型： (2)振子在某段时间内的位移： 2.1 简谐运动 弹簧振子的运动 之 (1)振子在某时刻的位移： 从平衡位置指向振子在该时刻位置的有向线段。 1、平衡位置：振子原来静止时的位置。 2、弹簧振子的位移 由初位置指向末位置的有向线段。 3、弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像) 图像的建立：用横坐标表示物体运动的时间t，纵坐标表示振动物体运动过程中相对平衡位置的位移x，建立坐标系，如图； 2.1 简谐运动 弹簧振子的运动 之 正弦曲线？ 图像意义: 表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。 3、弹簧振子的位移—时间图像(x－t图像) 结论：弹簧振子做往复运动，其轨迹为一直线，而它的振动图像却是正弦曲线。 描点作图 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 图象）是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 定义： 2.1 简谐运动 简谐运动 之 每经过_________处回复力方向发生改变， 远离平衡位置时回复力______， 靠近平衡位置时回复力_______。 平衡位置 增大 减小 4、弹簧振子的受力 使小球回到平衡位置的力称为回复力 2.1 简谐运动 简谐运动 之 5、弹簧振子的加速度 每经过_________处加速度方向发生改变， 远离平衡位置（位移 ）时加速度_____ _， 靠近平衡位置（位移 ）时加速度_______。 平衡位置 增大 减小 增大 减小 2.1 简谐运动 简谐运动 之 每经过_________处速度方向发生改变， 远离平衡位置（位移 ）时速度方向和位移方向____ __， 靠近平衡位置（位移 ）时速度方向和位移方向_______。 最大距离 5、弹簧振子的速度 2.1 简谐运动 简谐运动 之 增大 减小 相同 相反 5、弹簧振子的速度 远离平衡位置时速度方向与加速度方向____ __， 靠近平衡位置时速度方向与加速度方向_______。 相同 相反 做 做 平衡位置处 最大，最大位移处 最大 速度 加速度 Lavf58.20.100 $$