2.1 简谐运动 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

该高中物理课件聚焦机械振动与简谐运动，涵盖平衡位置、弹簧振子理想化模型、位移、回复力及x-t图象等核心知识点。通过“观察钢尺运动”实验导入，结合探究1分析运动特点引出机械振动概念，逐步构建简谐运动的规律体系，形成从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以科学探究驱动教学，通过探究2分析平衡位置合力与速度关系、探究3利用x-t图象判断振动方向等活动培养科学思维，结合弹簧振子模型建构深化物理观念。采用实验观察与问题探究结合的教学方法，课时练习与知识点小结系统巩固。助力学生提升科学探究能力和运动与相互作用观念，为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第二章 机械振动 第一节 简谐运动 高中物理 选必1 2026年5月20日7时37分 教师： 物理 新 课 标 五月 26 2026年5月 机械振动、平衡位置 简谐运动（弹簧振子→理想化模型） 简谐运动的位移、回复力、x-t图象 2026年5月 第一节 简谐运动 机械振动 2026年5月 试一试：观察钢尺的运动情况； 探究1：观察、分析物体运动特点？ 机械振动 （简称振动）： 物体在某一 附近所做的 ； 平衡位置： 一般是指振动物体振动的 ； ● ● ● 中心位置 往复运动 中心位置 2026年5月 第一节 简谐运动 简谐运动 2026年5月 弹簧振子： 小球、弹簧所组成的机械振动系统； 理想化模型： 忽略摩擦力等各种阻力； 小球看成质点； 忽略弹簧质量； 弹簧始终在弹性限度内； 平衡位置 平衡位置 弹簧振子： 有阻力 无阻力 2026年5月 弹簧振子的位移X： 相对于平衡位置的位移； 弹簧振子x-t图象： 表示振动质点在任意时刻的位移； X t t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 x1 x3 x5 2026年5月 单摆x-t图象： 表示振动质点在任意时刻的位移； t1 x1 t3 x3 t2 x2 x 0 t 2026年5月 简谐运动： 质点的位移与时间关系遵从正弦规律的振动； 即：x-t图象是正弦曲线的运动； 简谐运动实例： 2026年5月 第一节 简谐运动 简谐运动探究 2026年5月 探究2： ①简谐运动平衡位置合力为零？ 物体在平衡位置所受合力 为零，沿振动方向的合力 为零； ②平衡位置速度大小？ 平衡位置是振动中速度 的位置； 不一定 最大 一定 Vm mg T mg N Vm 2026年5月 简谐运动的合力F合 ： 简谐运动的加速度a： 简谐运动的合力、位移、速度： X最大，F合= ，a= ，v= ； X为零，F合= ，a= ，v= ； 最大 最大 0 0 0 最大 2026年5月 探究3：简谐运动图象的应用 如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为 、 ； P点下一时刻离平衡位置更 ，故P点此刻向 振动； Q点下一时刻离平衡位置更 ，故Q点此刻向 振动； 质点t2 t3、t4时刻速度的大小从小到大排列为 ； t1 x1 P t3 x3 t4 t2 x2 Q x 0 t 指点迷津： ①确定任意时刻质点位移的大小、方向； ②确定任意时刻质点的振动方向； ③斜率表示任意时刻质点速度大小、方向； x1 x2 远 上 远 下 v4>v2>v1 K3 K2 K4 2026年5月 第一节 简谐运动 课时练习 2026年5月 练1：某质点做简谐运动的振动图像如图所示，根据图像中的信息，回答下列问题： 1）求质点在第3s末的位移为 ； 2）质点振动过程中的最大位移为 ； 3）在前2s内，质点经过的路程为 ； -10cm 10cm 20cm 2026年5月 练2：（多选）如图甲所示,一弹簧振子在A、B间振动,取向右为正方向,振子经过O点时开始计时,其振动的x-t图象如图乙所示。则下列说法正确的是（ ） A、t2时刻振子在A点 B、t2时刻振子在B点 C、在t1～t2时间内，振子的位移在增大 D、在t3～t4时间内，振子的位移在减小 AC 2026年5月 练3：某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断正确的是（ ） A、第1s内振子相对于平衡位置 的位移与速度方向相反 B、第2s末振子相对于平衡位置 的位移为-20cm C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同， 但瞬时速度方向相反 D、第1s末和第3s末振子的位移大小相等方向相反，瞬时 速度均为零 D 2026年5月 练4：（多选）如图为质点P在0～4s内的振动图象，下列叙述正确的是（ ） A、再过1s，该质点的位移是正向最大 B、再过1s，该质点的速度方向为正向 C、再过1s，该质点的加速度方向为正向 D、再过1s，该质点的速度为0 AD 2026年5月 练5：一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的x-t图像如图所示，以位移的正方向为速度的正方向，该质点的速度随时间变化的v-t图像为（ ） A 2026年5月 机械振动：物体在平衡位置两侧的往复运动； 平衡位置：振子静止不动时的位置； 弹簧振子理想化模型： 忽略阻力、小球看成质点； 忽略弹簧质量、在弹性限度内； 简谐运动：质点的位移与时间关系遵从正弦规律的振动； 简谐运动 的图象： 2026年5月 2026年5月 $