2.1简谐运动 课件-2025-2026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 情境与思考 思考1：我们以前学过哪些运动形式？ 加速度大小方向都不变的匀变速直线运动（例：自由落体运动） 加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动（例：平抛运动） 加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动（例：匀速圆周运动） 生活中的机械振动： 思考2：这些运动的共同点是什么？ 总是在某一位置附近做往复性的运动 1. 定义： 物体在平衡位置附近的往复运动 机械振动 2. 特点： ①平衡位置—— （振动停止时物体所在的位置） ②往复运动—— 对称性 周期性 例1. (多选)下列运动中属于机械振动的是( ) A. 树枝在风的作用下上下振动 B. 竖直向上跑出的物体的运动 C. 说话时声带的振动 D. 爆炸声引起的窗扇的运动 ACD 1. 弹簧振子： 小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子 ③振动过程——不计阻力 ②弹簧——没有质量 2. 理想化模型： ①小球——可视为质点 简谐运动： 一种最简单、最基本的机械振动 机械振动： 物体在平衡位置附近的往复运动 M小球远大于M弹簧， 小球可视为振动系统的质量 小球虽大，但各部分运动情况相同，可视为质点 小球的运动最终会停止 摩擦阻力 猜想：假如没有摩擦阻力 永远振动下去 一个典型模型： 平衡位置 1. 弹簧振子（理想化模型）： ③振动过程——不计阻力 ②弹簧——没有质量 ①小球——可视为质点 简谐运动： 一种最简单、最基本的机械振动 机械振动： 物体在平衡位置附近的往复运动 思考1：如何确定振子的位置？ A B xA xB O 2. 振动位移x： 振动物体相对于平衡位置的位移 ①大小： ②方向： 物体距离平衡位置的距离 由平衡位置指向物体所在处 思考2：当小球由O→A→O→B过程中，小球的振动位移如何变化？ x 思考3：怎样才能得到小球位移与时间的关系？ 位移——时间图像 1. 弹簧振子（理想化模型）： ③振动过程——不计阻力 ②弹簧——没有质量 ①小球——可视为质点 简谐运动： 一种最简单、最基本的机械振动 机械振动： 物体在平衡位置附近的往复运动 2. 振动位移x： 振动物体相对于平衡位置的位移 ①大小： ②方向： 物体距离平衡位置的距离 由平衡位置指向物体所在处 3. 弹簧振子的位移——时间图像 方法一：频闪照片法 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 第一个1/2周期： 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 3t0 6t0 9t0 12t0 x/cm O 10 20 -20 -10 t/s 方法二：描点记录法 方法三：传感器记录法 拓展：用手机和计算机绘制弹簧振子的x-t图像 3t0 6t0 9t0 12t0 x/cm O 10 20 -20 -10 t/s 结论： 弹簧振子的x-t图像是一条正弦曲线 思考：简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？ 简谐运动图像 x x-t图像是一条正(余)弦曲线 （振动图像）： 思考1：如果纸带的移动速度大些， 则图像有何不同？ 思考2：如果纸带的加速移动， 则图像有何不同？ vT x O t 同学们，下课！ Lavf57.76.100 vid:v02004e70000bcov1kqkr6gep80lhftg Lavf58.29.100 Lavf58.30.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$