高中物理教学课件简谐运动.ppt

第十一章;1.知道什么是弹簧振子，理解振动的 平衡位置和位移。 2.知道弹簧振子的位移—时间图象， 知道简谐运动的过程及其图象。 3.通过对简谐运动图象的绘制，认识 简谐运动的特点。;1．弹簧振子 (1)平衡位置：振子原来 时的位置。 (2)机械振动： 振子在 附近所做的 运动，简称 。;(3)振子模型：; 2．弹簧振子的位移一时间图象 (1)建立坐标系：以小球的 为坐标原点，沿 方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时，位移为正，在平衡位置左边时，位移为 。 (2)绘制图象：用 的方法来显示振子在不同时刻的位置。 (3)弹簧振子的位移：;振子的运动; 3．简谐运动 (1)定义：质点的位移与时间的关系遵从 函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条 曲线的振动。 (2)特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于 对称，是一种往复运动。 (3)简谐运动的图象： ①描述振动物体的 的变化规律。 ②简谐运动的图象是 曲线，从图象上可直接看出不同时刻振动质点的 大小和方向、 方向和大小的变化趋势。;1．下列运动中属于机械振动的是 (　　) A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动 C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动 解析：物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动，故A、C、D正确；竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误。 答案：ACD;2．下列运动性质属于简谐运动的是 (　　) A．匀变速运动　　　　　 B．匀速直线运动 C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动 解析：简谐运动的速度是变化的，B错；加速度也是变化的，A、D错，C对。 答案：C;3．下列关于理想弹簧振子的说法中正确的是 (　　) A．任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子 B．弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度 C．弹簧振子中小球的体积不能忽略 D．弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来 解析：理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看做质点，不计摩擦阻力，小球一旦振动起来将不会停下来，而小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故B、D正确，A、C错误。 答案：BD;如图11－1－3所示是质点做简谐运动的 图象。在(0～4) 秒内，t＝________位移 最大，t＝________位移最小。 解析：位移是矢量，正负不表示大小， 只表示方向，位移为零时最小。 答案：1s,3 s　2 s;如图11－1－4所示，小球套在光滑水平杆 上，与弹簧组 成弹簧振子，O为平衡位置， 小球在O附近的AB间做简谐运动，设向右 为正方向，则： (1)速度由正变负的位置在________。 (2)位移为负向最大的位置在________。 解析：速度由正变负的位置在A；因位移是矢量，做第(2)问要看准正方向，因正方向向右，所以位移为负向最大的位置在B。 答案：(1)A　(2)B; 1．弹簧振子应满足的条件 (1)质量：弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中于振子(小球)上。 (2)体积：弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点。 (3)阻力：在振子振动过程中，忽略弹簧与小球受到的各种阻力。 (4)弹性限度：振子从平衡位置拉开的最大位移在弹簧的弹性限度内。; 2．简谐运动的位移 (1)定义：振动位移可用从平衡位置指向振子所在位置的有向线段表示，方向为从平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。 (2)位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。; 3．简谐运动的速度 (1)物理意义：速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。