高中物理111簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)課件

第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)選修3-4第十一章機(jī)械振動(dòng)第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)選修3-4第十一章機(jī)械振動(dòng)這些運(yùn)動(dòng)具有哪些共同的特點(diǎn)？這些運(yùn)動(dòng)具有哪些共同的特點(diǎn)？1.定義：物體在平衡位置兩側(cè)附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)

（1）振動(dòng)軌跡：可能是直線，也可能是曲線

一、機(jī)械振動(dòng)b.往復(fù)運(yùn)動(dòng)——周期性2.振動(dòng)的理解（2）振動(dòng)特征a.平衡位置:振動(dòng)物體原來(lái)靜止時(shí)的位置。（不一定是中心位置，合力也不一定為0）

1.定義：物體在平衡位置兩側(cè)附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱輕質(zhì)彈簧+小球組成的系統(tǒng)，是一種理想化的模型。二、彈簧振子1、構(gòu)造:2、理想化的條件（1）小球質(zhì)量遠(yuǎn)大于彈簧質(zhì)量（2）小球（振子）體積很小，可看做質(zhì)點(diǎn)（3）忽略一切摩擦及阻力作用（4）振子的振動(dòng)范圍在彈簧的彈性限度內(nèi)輕質(zhì)彈簧+小球組成的系統(tǒng)，是一種理想化的模型。二、彈如何描述彈簧振子的運(yùn)動(dòng)呢？位移速度加速度3、彈簧振子的位移（與運(yùn)動(dòng)學(xué)不同）從平衡位置指向振子所在位置的有向線段，是矢量（1）大?。壕€段的長(zhǎng)度（2）方向：由平衡位置指向振動(dòng)的位置如何描述彈簧振子的運(yùn)動(dòng)呢？位移速度加速度3、彈簧振子的位移（

若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越小，a,X越來(lái)越大平衡位置：x=0,a=o,v最大；兩個(gè)端點(diǎn)：x最大，a最大，v=0若靠近平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越大，a,X越來(lái)越小4、振動(dòng)分析若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v如何讓振子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)“空間展開(kāi)”？三、彈簧振子的位移x-時(shí)間t圖像如何讓振子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)“空間展開(kāi)”？三、彈簧振子的位移x-時(shí)間思考怎樣拖動(dòng)白紙？為什么要?jiǎng)蛩?？用紙帶上相同位移表示相等的時(shí)間。方法1.描圖記錄法xtv=0.05m/s5cm一格代表1s彈簧振子的位移-時(shí)間圖像。又稱為振動(dòng)圖像。思考怎樣拖動(dòng)白紙？為什么要?jiǎng)蛩?？用紙帶上相同位移表示相等的時(shí)方法2.頻閃照相方法方法2.頻閃照相方法思考2：振動(dòng)圖像是不是正弦（余弦）函數(shù)關(guān)系？xt思考1：振動(dòng)圖像是不是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡？意義：X-t圖像描述的是某一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，而不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（直線），而它的振動(dòng)圖像是正（余）弦曲線。思考2：振動(dòng)圖像是不是正弦（余弦）函數(shù)關(guān)系？xt思考1：振動(dòng)類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置如果質(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（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

1.定義：四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：不是勻變速運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)3.圖像應(yīng)用（1）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向（2）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度情況k為正，V方向正方向k為負(fù)，V方向負(fù)方向方法二：從x—t圖像斜率分析K大小，V大小方法一：從下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置分析如果質(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（3）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度，加速度，位移的變化情況通過(guò)看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置，判斷質(zhì)點(diǎn)是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越小，a,X越來(lái)越大若靠近平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越大，a,X越來(lái)越小例.如圖所示，一彈簧振子在一條直線上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，第一次先后經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)速度v（v≠0）相同，那么，下列說(shuō)法正確的是（）

A．振子在M、N兩點(diǎn)所受彈簧彈力相同B．振子在M、N兩點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移相同C．振子在M、N兩點(diǎn)加速度大小相等D．從M點(diǎn)到N點(diǎn)，振子先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)C（3）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度，加速度，位移的變化情況通過(guò)看下例.如圖甲所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，試根?jù)圖象分析以下問(wèn)題：

（1）如圖乙所示的振子振動(dòng)的起始位置是________，從初始位置開(kāi)始，振子向________（填“右”或“左”）運(yùn)動(dòng)．

（2）在乙圖中，找出圖象中的O、A、B、C、D各對(duì)應(yīng)振動(dòng)過(guò)程中的位置，即O對(duì)應(yīng)_______，A對(duì)應(yīng)________，B對(duì)應(yīng)_____，C對(duì)應(yīng)______，D對(duì)應(yīng)_______

（3）在t=2s時(shí)，振子的速度的方向與t=0時(shí)速度的方向_______

（4）質(zhì)點(diǎn)在前4s內(nèi)的位移等于_______

（5）質(zhì)點(diǎn)在前4s內(nèi)的路程等于_______．

例.如圖甲所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，規(guī)定向右的方向?yàn)檎较虻?節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)選修3-4第十一章機(jī)械振動(dòng)第1節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)選修3-4第十一章機(jī)械振動(dòng)這些運(yùn)動(dòng)具有哪些共同的特點(diǎn)？這些運(yùn)動(dòng)具有哪些共同的特點(diǎn)？1.定義：物體在平衡位置兩側(cè)附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱振動(dòng)

（1）振動(dòng)軌跡：可能是直線，也可能是曲線

一、機(jī)械振動(dòng)b.往復(fù)運(yùn)動(dòng)——周期性2.振動(dòng)的理解（2）振動(dòng)特征a.平衡位置:振動(dòng)物體原來(lái)靜止時(shí)的位置。（不一定是中心位置，合力也不一定為0）

1.定義：物體在平衡位置兩側(cè)附近做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫機(jī)械振動(dòng)，簡(jiǎn)稱輕質(zhì)彈簧+小球組成的系統(tǒng)，是一種理想化的模型。二、彈簧振子1、構(gòu)造:2、理想化的條件（1）小球質(zhì)量遠(yuǎn)大于彈簧質(zhì)量（2）小球（振子）體積很小，可看做質(zhì)點(diǎn)（3）忽略一切摩擦及阻力作用（4）振子的振動(dòng)范圍在彈簧的彈性限度內(nèi)輕質(zhì)彈簧+小球組成的系統(tǒng)，是一種理想化的模型。二、彈如何描述彈簧振子的運(yùn)動(dòng)呢？位移速度加速度3、彈簧振子的位移（與運(yùn)動(dòng)學(xué)不同）從平衡位置指向振子所在位置的有向線段，是矢量（1）大小：線段的長(zhǎng)度（2）方向：由平衡位置指向振動(dòng)的位置如何描述彈簧振子的運(yùn)動(dòng)呢？位移速度加速度3、彈簧振子的位移（

若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越小，a,X越來(lái)越大平衡位置：x=0,a=o,v最大；兩個(gè)端點(diǎn)：x最大，a最大，v=0若靠近平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越大，a,X越來(lái)越小4、振動(dòng)分析若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v如何讓振子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)“空間展開(kāi)”？三、彈簧振子的位移x-時(shí)間t圖像如何讓振子的往復(fù)運(yùn)動(dòng)“空間展開(kāi)”？三、彈簧振子的位移x-時(shí)間思考怎樣拖動(dòng)白紙？為什么要?jiǎng)蛩?？用紙帶上相同位移表示相等的時(shí)間。方法1.描圖記錄法xtv=0.05m/s5cm一格代表1s彈簧振子的位移-時(shí)間圖像。又稱為振動(dòng)圖像。思考怎樣拖動(dòng)白紙？為什么要?jiǎng)蛩伲坑眉垘舷嗤灰票硎鞠嗟鹊臅r(shí)方法2.頻閃照相方法方法2.頻閃照相方法思考2：振動(dòng)圖像是不是正弦（余弦）函數(shù)關(guān)系？xt思考1：振動(dòng)圖像是不是振子運(yùn)動(dòng)的軌跡？意義：X-t圖像描述的是某一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，而不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（直線），而它的振動(dòng)圖像是正（余）弦曲線。思考2：振動(dòng)圖像是不是正弦（余弦）函數(shù)關(guān)系？xt思考1：振動(dòng)類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置類似應(yīng)用繪制地震曲線的裝置如果質(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（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

1.定義：四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：不是勻變速運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)3.圖像應(yīng)用（1）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向（2）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度情況k為正，V方向正方向k為負(fù)，V方向負(fù)方向方法二：從x—t圖像斜率分析K大小，V大小方法一：從下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置分析如果質(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（3）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度，加速度，位移的變化情況通過(guò)看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置，判斷質(zhì)點(diǎn)是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置若遠(yuǎn)離平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越小，a,X越來(lái)越大若靠近平衡位置，則質(zhì)點(diǎn)v越來(lái)越大，a,X越來(lái)越小例.如圖所示，一彈簧振子在一條直線上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，第一次先后經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)時(shí)速度v（v≠0）相同，那么，下列說(shuō)法正確的是（）

A．振子在M、N兩點(diǎn)所受彈簧彈力相同B．振子在M、N兩點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移相同C．振子在M、N兩點(diǎn)加速度大小相等D．從M點(diǎn)到N點(diǎn)，振子先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)C（3）能看出任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度，加速度，位移的變化情況通過(guò)看下例.如圖甲所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?，試根?jù)圖象分析以下問(wèn)題：

（1）如圖乙所示的振子振動(dòng)的起始位置是________，從初始位置開(kāi)始，振子向________（填“右”或“左”）運(yùn)動(dòng)．

（2）在乙圖中，找出圖象中的O、A、B、