高中物理第二册简谐运动ppt.ppt

《高中物理第二册简谐运动ppt.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二册简谐运动ppt.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第九章第九章 机械振机械振动第一节第一节 简谐运动简谐运动2021/8/11 星期三1复习回顾复习回顾高中阶段我们学过的运动形式有哪些高中阶段我们学过的运动形式有哪些?按运动轨迹分类：按运动轨迹分类：直线运动直线运动曲线运动曲线运动匀速直线运动匀速直线运动变速直线运动变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动变加速直线运动变加速直线运动抛体运动抛体运动圆周运动圆周运动平抛运动平抛运动斜抛运动斜抛运动匀速圆周运动匀速圆周运动变速圆周运动变速圆周运动2021/8/11 星期三2请观察下面这些运动请观察下面这些运动:荡秋千荡秋千摆钟摆钟水平振动的弹簧水平振动的弹簧2021/8/11 星期三3思考思考:

2、这些运动的共同特点是：这些运动的共同特点是：物体（或物体的一物体（或物体的一部分）在某一中心位置两部分）在某一中心位置两侧做的往复运动侧做的往复运动.2021/8/11 星期三4一、机械振动一、机械振动 物体在某一物体在某一中心位置中心位置两侧附近所做两侧附近所做往复运动往复运动。通常通常机械振动机械振动，简称为简称为 振振动动。这一这一中心位置中心位置，我们称为，我们称为平衡位置平衡位置振子原来静止时的位置振子原来静止时的位置（一般情况下指物体在没（一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）有振动时所处的位置）平衡位置的平衡位置的 判断判断2021/8/11 星期三5特征：特征：1、围绕着“中

3、心”位置2、“往复”运动“中心中心”意味着具有“对称性对称性”（也称这中心为平衡位置平衡位置）“往复”意味着具有“周期性”（知道一次完整的运动情况可推之后的运动情况）2021/8/11 星期三6二、弹簧振子二、弹簧振子建立理想模型、小球与水平杆之间摩擦不计。、弹簧的质量比小球的质量小的多，也可忽略不计。（轻质弹簧）弹簧+小球，定位杆概念：小球和弹簧所组成的系统，有时也概念：小球和弹簧所组成的系统，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子把这样的小球称做弹簧振子或简称振子 2021/8/11 星期三7研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：振子的运动是怎样一种运动呢？振子的运动是怎样一种运动呢？

4、弹簧振子弹簧振子2021/8/11 星期三8研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：1、位移：、位移：、振动物体的位、振动物体的位移移x都是都是相对于平衡相对于平衡位置的位移位置的位移 （注意（注意与第二章运动学中与第二章运动学中的位移的区别）如的位移的区别）如图所示，是振子在图所示，是振子在A A、B B位置的位移位置的位移xA和和xB、以平衡位置为坐标原点、以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴，沿振动方向建立坐标轴，规定在规定在O点右边时位移为点右边时位移为正正，在左边时位移为，在左边时位移为负负。XAXBX2021/8/11 星期三9研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：弹簧振

5、子的运动是怎样一种运动呢？弹簧振子的运动是怎样一种运动呢？、弹簧振子的运动状态在不断的以生变化，、弹簧振子的运动状态在不断的以生变化，是什么力改变了他的运动状态？是什么力改变了他的运动状态？、这个力的方向有什么特点？、这个力的方向有什么特点？、这个力的大小是怎样变化的？满足什么、这个力的大小是怎样变化的？满足什么规律？规律？、这个力的作用效果是什么？、这个力的作用效果是什么？2021/8/11 星期三10研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：2、回复力：、回复力：振子在振动过程中，振子在振动过程中，所受重力与支持力平衡，所受重力与支持力平衡，振子在离开平衡位置振子在离开平衡位置 O O 点后

6、，只受到弹簧的弹点后，只受到弹簧的弹力作用，这个力的方向力作用，这个力的方向跟振子离开平衡位置的跟振子离开平衡位置的位移方向相反，总是指位移方向相反，总是指向向平衡位置平衡位置，所以称为，所以称为回复力回复力。F FF F注意：回复力是效果力注意：回复力是效果力2021/8/11 星期三11F=kx式中，式中，k 表示弹簧的劲度系数，表示弹簧的劲度系数，x 表示表示振子的位移，振子的位移，“”表示回复力的方表示回复力的方向与位移的方向向与位移的方向相反相反 研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：简谐运动简谐运动的定义：物体在跟位移大小成的定义：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力

7、作正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动用下的振动，叫做简谐运动生活中的振动生活中的振动机械振动视频机械振动视频2021/8/11 星期三12研究弹簧振子的运动：研究弹簧振子的运动：3、加速度、加速度a：4、速度、速度v：（式中（式中“”表示表示 a 的方的方向与位移的方向相反）向与位移的方向相反）a=Fm=kxm大小与方向都在改变大小与方向都在改变2021/8/11 星期三13O到AA到OO到AA 到O位移大小方向回复力大小方向加速度大小方向速度大小方向弹簧振子弹簧振子2021/8/11 星期三14弹簧振子弹簧振子O到到AA到到OO到到AA 到到O位位移移大小大小变大变大变

8、小变小变大变大变小变小方向方向向右向右向右向右向左向左向左向左回回复复力力大小大小变大变大变小变小变大变大变小变小方向方向向左向左向左向左向右向右向右向右加加速速度度大小大小变大变大变小变小变大变大变小变小方向方向向左向左向左向左向右向右向右向右速速度度大小大小变小变小变大变大变小变小变大变大方向方向向右向右向左向左向左向左向右向右2021/8/11 星期三15简谐运动的特点：简谐运动的特点：1、回复力与位移成正比而方向相反，、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。总是指向平衡位置。2、简谐运动是一种理想化的运动，振、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械动过

9、程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。能守恒。3、简谐运动是一种非匀变速运动。、简谐运动是一种非匀变速运动。2021/8/11 星期三16小结：小结：通通过本本节课的学的学习，应当理解并掌握：当理解并掌握：、振、振动、简谐运运动、平衡位置、回复、平衡位置、回复力的概念；力的概念；2、简谐运运动的受力特点及运的受力特点及运动规律。律。2021/8/11 星期三17巩固练习巩固练习1、弹簧振子在、弹簧振子在AA之间做简谐振动，之间做简谐振动，O为平衡为平衡位置，在位置，在OA之间有一点之间有一点C，那么振子每次经，那么振子每次经过过C点时一定相同的物理量有：点时一定相同的物理量有：A、位移、位移 B

10、、速度、速度 C、加速度、加速度 D、动量、动量 AACO2021/8/11 星期三18巩固练习巩固练习2、下图中振子由、下图中振子由A点运动到点运动到O点的过程中，关于它点的过程中，关于它的运动情况，下列说法中哪个正确？的运动情况，下列说法中哪个正确？A、做加速度不断减小的加速运动、做加速度不断减小的加速运动B、做加速度不断增大的加速运动、做加速度不断增大的加速运动C、做加速度不断减小的减速运动、做加速度不断减小的减速运动D、做加速度不断增大的减速运动、做加速度不断增大的减速运动 2021/8/11 星期三19巩固练习巩固练习、一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次、一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过先后经过M、N两点时速度两点时速度v(v0)相同，那么，下相同，那么，下列说法正确的是列说法正确的是 A振子在振子在M、N两点受回复力相同两点受回复力相同B振子在振子在M、N两点对平衡两点对平衡位置的位移相同位置的位移相同C振子在振子在M、N两点加速度两点加速度大小相等大小相等D从从M点到点到N点，振子先做点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动匀加速运动，后做匀减速运动2021/8/11 星期三20再见2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三22