（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）人教版高中物理選修3-4教學(xué)課件

1、講解人：精品課件 時(shí)間：2020.5.25MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第1節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十一章 機(jī)械振動(dòng)人教版高中物理選修3-4第一頁，共二十頁。高中階段我們學(xué)過的運(yùn)動(dòng)形式有哪些?按運(yùn)動(dòng)軌跡分類：直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)引入第二頁，共二十頁。蕩秋千擺鐘實(shí)例觀察并分析下面物體的運(yùn)動(dòng)彈簧振子實(shí)例觀察總結(jié)歸納：這些運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是 物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng).第三頁，共二十頁。物體在某一中心位置兩側(cè)附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。叫做機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱為振動(dòng)中

2、心位置振子的平衡位置機(jī)械振動(dòng)第四頁，共二十頁。【典例1】.下列運(yùn)動(dòng)中不屬于機(jī)械振動(dòng)的是()A.樹枝在風(fēng)的作用下運(yùn)動(dòng)B.豎直向上拋出的物體的運(yùn)動(dòng)C.說話時(shí)聲帶的運(yùn)動(dòng)D.爆炸聲引起窗扇的運(yùn)動(dòng)【提示】物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)屬于機(jī)械振動(dòng);豎直向上拋出的物體到最高點(diǎn)后返回落地,不具有運(yùn)動(dòng)的往復(fù)性,因此不屬于機(jī)械振動(dòng)。B機(jī)械振動(dòng)第五頁，共二十頁。2、理性化模型：1、概念： 小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子，有時(shí)也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡(jiǎn)稱振子。（4）不計(jì)阻力（1）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。（3）小球從平衡位置拉開的位移在彈性限度內(nèi)。（2）小球可看成質(zhì)點(diǎn)。彈簧振子第六頁，共二十頁。1、振

3、子的位移x:都是相對(duì)于平衡位置的位移。下圖中如果規(guī)定在O點(diǎn)右邊為正，則在左邊為負(fù) （XA為正 XB為負(fù)）如何確定振子的位移？彈簧振子第七頁，共二十頁。彈簧振子的位移時(shí)間圖象沙擺實(shí)驗(yàn)彈簧振子第八頁，共二十頁。定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（xt圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第九頁，共二十頁?！镜淅?】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是下列哪一種運(yùn)動(dòng)()A.勻變速運(yùn)動(dòng) B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.非勻變速運(yùn)動(dòng) D.勻加速直線運(yùn)動(dòng)【提示】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的速度是變化的,加速度也是變化的C簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十頁，共二十頁?！镜淅?】.如圖為質(zhì)點(diǎn)P在04 s內(nèi)的振動(dòng)圖象,下列敘述正確的是()

4、A.再過1 s,該質(zhì)點(diǎn)的位移是正向最大B.再過1 s,該質(zhì)點(diǎn)的速度方向?yàn)檎駽.再過1 s,該質(zhì)點(diǎn)的加速度方向?yàn)檎駾.再過1 s,該質(zhì)點(diǎn)的速度最大【提示】由圖象可知,再過1 s,即第5 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)在正向最大位移處,速度為零,加速度最大且沿x軸負(fù)向。故正確答案為A。A第十一頁，共二十頁。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十二頁，共二十頁。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十三頁，共二十頁。彈簧振子與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)【思考與討論】:如圖,彈簧連接的塑料小球穿在細(xì)木桿上,該裝置是否為彈簧振子?若不計(jì)小球與桿間的摩擦,小球運(yùn)動(dòng)過程中通過B點(diǎn)時(shí),小球的位移如何表示?簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十四頁，共二十頁。【歸納總結(jié)】1.對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)

5、動(dòng)的平衡位置的認(rèn)識(shí):(1)從物體受力特點(diǎn)看:物體在平衡位置所受合力不一定為零,而是沿振動(dòng)方向的合力為零。(2)從速度角度看:平衡位置是振動(dòng)中速度最大的位置。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十五頁，共二十頁。2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度:(1)位移:振動(dòng)位移以平衡位置為起點(diǎn),所以在振動(dòng)圖象上,振動(dòng)位移可用從平衡位置指向振子所在位置的有向線段表示,方向?yàn)閺钠胶馕恢弥赶蛘褡铀谖恢?大小為平衡位置到振子所在位置的距離。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十六頁，共二十頁。(2)速度:描述振子在平衡位置附近振動(dòng)快慢的物理量。在所建立的坐標(biāo)軸(也稱為“一維坐標(biāo)系”)上,速度的正、負(fù)號(hào)表示振子運(yùn)動(dòng)方向與坐標(biāo)軸的正方向相同或相反。(3)加速度:簡(jiǎn)諧運(yùn)

6、動(dòng)物體的加速度a=-kx/m ,是變化的。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十七頁，共二十頁。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6 7 【典例4】某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是 A、第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反 B、第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-20cm C、第2s末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)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，瞬時(shí)速度均為零。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)第十八頁，共二十頁。1、機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)。平衡位置：振子靜止不動(dòng)時(shí)的位置2、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（xt圖象）是一條正弦曲線。txo課堂小