2.1 简谐运动 课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

人教版选择性必修一 2-1 简谐运动 1 将直尺一端压在桌子，另一端伸出桌外，拨动伸出来的端点，观察端点静止状态和运动状态。 做一做 课堂引入 机械振动 特点：质点绕着某一位置“往复”运动 观察这些运动共同点是什么？ 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 物理观念：通过观察弹簧振子运动的特点，知道平衡位置、机械振动概念 科学思维：通过实验演示，思考、交流与讨论得到弹簧振子位移-时间图像 科学探究：通过猜想、数据验证得到简谐运动的图像是一条正弦或者余弦曲线 【核心素养目标】 2、小球绕着某一位置“往复”运动，“某一位置”在哪里？ “停止振动时的位置” “中心”“受力平衡” 1、这个振动会一直持续下去吗？为什么？ 观察机械振动，回答下面问题： 摩擦阻力、空气阻力、弹簧质量 光滑杆 弹簧振子 1、概念：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 2、理想化模型： （1）不计摩擦阻力、空气阻力 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。 3、平衡位置： 振动停止时物体所在的位置 4 弹簧振子是一个理想化模型 1、概念： 2、理想化模型： 二、弹簧振子——理想化模型 3、平衡位置 ——振动停止时物体所在的位置 问题： 弹簧振子运动位移、速度、加速度随时间有什么样的规律呢？ 光滑杆 位移 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 问题：怎么样得到位移-时间图像 将学案反过来平铺放置课桌上，正中间画一条竖线后，甲垂直直线模拟弹簧振子运动来回画，乙沿竖线尽量匀速拉动，观察白纸上图形 两人配合做一做 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 假设甲同学上下划动起始位置从红色位置开始为计时起点，乙同学匀速拉动，以红色点为坐标原点建立xy坐标系，则思考： 问题1、匀速拖动白纸,白纸运动距离和时间什么关系？是否可以表示时间轴？ 问题2、这个曲线是甲同学笔的运动轨迹吗？ 问题3、曲线上A、B点纵坐标表示什么意思。 问题4、这条曲线能表示甲同学笔的位移-时间图像吗？ A B 问题：怎么样得到弹簧振子的位移-时间图像 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 A B 问题：怎么样得到弹簧振子的位移-时间图像 弹簧振子运动能否用这方法得到x-t图像？能说说怎么操作吗？ 思考？ 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 气垫导轨 弹簧振子 电机带动 电火花放电 宽纸带 导电纸 （墨粉盘） 9 探究是弹簧振子x-t图像什么函数图像 1、位移与时间图像是与数学哪个函数图像很像？ 2、假设猜想是对的，则x、y的关系表达式怎么写？ 3、有些什么验证方法 4、怎样收集数据 5、数据处理 测量X值 测量y值 0 0 x最大= y最大= 测量X值 测量y值 0 0 x最大= y最大= 结论：弹簧振子X-t图像是正弦函数图像 弹簧振子位移与时间图像 B 10 1、定义：如果质点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。简谐运动是最简单、最基本的运动。 简谐运动 2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动．弹簧振子的运动就是简谐运动． 11 对简谐运动x-t图像认识 一个质点经过平衡位置O，在A、B两点间做简谐运动如图甲，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向，则（1）OB=________cm；（2）第0.2s末，质点的速度方向向________．（3）0.7s末，质点位置在________点与________点之间； 5cm 负方向 O B 简谐运动总结： 总结 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。 平衡位置：振子原来静止时的位置 2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。 3、简谐运动：质点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。 13 课后作业： 总结 基础达标：练习册 1--6 能力提升：练习册 8、9 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 14 感谢！！ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 15 评价标准 关键表现 得分 能按照指令操作 2 操作规范、观察仔细 4 能准确回答出特点 2 同组同学配合操作 2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 16 x t π 2π 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 17 x t 返回 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 18 返回 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 19 感谢！！ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 20 $$