C.机械振动.ppt

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1、2022/12/261上海市珠峰中学上海市珠峰中学 物理教研组物理教研组 吴宪宏吴宪宏2022/12/262物 理 课 件 同学们在日常生活都观察到那些振动现象同学们在日常生活都观察到那些振动现象?请举例说明请举例说明.例如例如:挑水时扁担的运动挑水时扁担的运动,树条的摆动等树条的摆动等.下面我们来学习第二章下面我们来学习第二章.2022/12/263教学目标教学目标:重点难点重点难点:1.知道机械振动是机械运动的另一种形式知道机械振动是机械运动的另一种形式,知道其概念知道其概念.2.知道什么是简谐运动知道什么是简谐运动,理解简谐运动回复力的特点理解简谐运动回复力的特点.3.理解简谐运动一次全

2、振动过程各物理量的变化情况理解简谐运动一次全振动过程各物理量的变化情况.1.简谐运动的概念简谐运动的概念.2.理解简谐运动的特点和规律理解简谐运动的特点和规律.2022/12/264一一.机械振动概念机械振动概念:物体在平衡位置两侧附近所做的往复运动叫做机械振动物体在平衡位置两侧附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动简称振动.构建模型构建模型:两相同小球一端各连接一相同弹簧两相同小球一端各连接一相同弹簧,弹簧另一端固定在墙上弹簧另一端固定在墙上,分别放在光滑分别放在光滑,粗糙的水平面上粗糙的水平面上,使弹簧形变量相同情况下使弹簧形变量相同情况下,突然释突然释放小球放小球.请思考下列问题请思考

3、下列问题:1.它们谁振动的时间长它们谁振动的时间长?为什么为什么?(答答:光滑面上的小球光滑面上的小球,因为阻力小因为阻力小.)2.如果摩擦力更大如果摩擦力更大,结果如何结果如何?(答答:振动时间更短振动时间更短,甚至停下来甚至停下来.)3.若忽略阻力若忽略阻力,质量也很小质量也很小,也忽略不记也忽略不记,结果又如何结果又如何?(答答:将持续振动下去将持续振动下去.)（请思考）（请思考）2022/12/265二二.简谐运动简谐运动:模型如图所示模型如图所示:(放映动画放映动画)弹簧振子弹簧振子1.小球的受力分析小球的受力分析:（学生完成）（学生完成）回复力：（分析弹力的方向）回复力：（分析弹力

4、的方向）该力总是指向平衡位置，它的作用是使振子能返回平该力总是指向平衡位置，它的作用是使振子能返回平衡位置，所以叫回复力衡位置，所以叫回复力观察模型图中弹簧振子的运动过程，完成下面表格观察模型图中弹簧振子的运动过程，完成下面表格：(回回放动画放动画)F合合=F弹弹=Kx,其中其中K为劲度系数为劲度系数,x为弹簧的形变量为弹簧的形变量.NFG2022/12/266振振 子子 的的运运 动动A OO B B O O A大小和方向大小和方向大小和方向大小和方向大小和方向大小和方向大小和方向大小和方向 位位 移移 回复力回复力 加速度加速度 速速 度度 动动 量量 动动 能能向左减小向左减小向右减小向

5、右减小向右减小向右减小向右增大向右增大向右增大向右增大增大增大向右增大向右增大向左增大向左增大向左增大向左增大向右减小向右减小向右减小向右减小减小减小向右减小向右减小向左减小向左减小向左减小向左减小向左增大向左增大向左增大向左增大增大增大向左增大向左增大向右增大向右增大向右增大向右增大向左减小向左减小向左减小向左减小减小减小A O B备注备注:师生共同完成红色内容师生共同完成红色内容,其他由学生独立完成其他由学生独立完成.2022/12/267三结论：三结论：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总是指向平物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，方向总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做

6、简谐运动衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动回复力回复力 F =Kx.加速度加速度 a =Kx/m,简谐运动是变速运动简谐运动是变速运动速度：平衡位置处最大，最大位移处最小速度：平衡位置处最大，最大位移处最小四练习题：四练习题：用手协调地拍皮球，使球上下往复跳动的时间相等用手协调地拍皮球，使球上下往复跳动的时间相等,皮皮球的往复运动是不是简谐运动？球的往复运动是不是简谐运动？（请讨论）请讨论）分析分析 表面看来表面看来,此时皮球的运动似乎与弹簧振子情况相同此时皮球的运动似乎与弹簧振子情况相同,每隔相同时间每隔相同时间,皮球往复运动一次皮球往复运动一次,其实其实,拍皮球时除了手接触皮球拍皮球

7、时除了手接触皮球和皮球落地这两个瞬间受到手和地面的作用力外和皮球落地这两个瞬间受到手和地面的作用力外,在在上下往复过程的其余时间里上下往复过程的其余时间里,球都只受一个恒力球都只受一个恒力(即重力即重力)的作用的作用(阻力不记阻力不记),不符合不符合F回回=kx的条的条件件,所以不是简谐运动所以不是简谐运动.2022/12/268?请大家回忆上述内容请大家回忆上述内容,准备好准备好,完成下列题目完成下列题目.(学生观察弹簧振子运学生观察弹簧振子运动过程动过程)物理多媒体课件.htm准备好了准备好了吗吗?我们开始我们开始吧吧!2022/12/269一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的有：一弹簧

8、振子做简谐运动，则下列说法正确的有：A.若位移为负值，则速度一定为正值若位移为负值，则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C.振子每次通过平衡位置时，加速度和速度相同振子每次通过平衡位置时，加速度和速度相同D.振子每次通过平衡位置时，其速度不一定相同，振子每次通过平衡位置时，其速度不一定相同，但但 加速度一定相同加速度一定相同 答答:D3.弹簧振子做简谐运动时弹簧振子做简谐运动时,有有:A.加速度最大时加速度最大时,速度最小速度最小.B.速度最大时速度最大时,位移最大位移最大.C.位移最大时位移最大时,回复力最大回复力最大.D.回复

9、力最大时回复力最大时,速度最大速度最大.答答:ABD2022/12/26104.如图所示如图所示,振子以为平衡位置在之间做简谐振动振子以为平衡位置在之间做简谐振动,下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是:A.振子在振子在M点时的速度为零点时的速度为零.B.振子在振子在O点时的速度最大点时的速度最大.M O NC.振子经过振子经过O点时加速度改变方向点时加速度改变方向.D.振子经过振子经过O点时速度改变方向点时速度改变方向.答答:D5.作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量有：一定相同的物理量有：A.速度速度 B.位移位移 C.回复力回

10、复力 D.加速度加速度 答答:BCD2022/12/26116.弹簧振子在做简谐运动时：弹簧振子在做简谐运动时：A.加速度和位移大小成正比，方向相反加速度和位移大小成正比，方向相反B.加速度和位移大小成正比，方向相同加速度和位移大小成正比，方向相同C.速度和位移大小成正比，方向相同速度和位移大小成正比，方向相同D.速度和位移大小成正比，方向相反速度和位移大小成正比，方向相反 答答:A7.水平放置的弹簧振子，质量是水平放置的弹簧振子，质量是.kg,当它作简当它作简谐运动时谐运动时,运动到平衡位置左侧运动到平衡位置左侧2cm时时,受到的回复受到的回复力是力是4N,当它平衡位置右侧当它平衡位置右侧4cm时时,它的加速度大小它的加速度大小和方向分别是和方向分别是:A.20m/s2,向右向右 B.20m/s2,向左向左 C.40m/s2,向左向左 D.40m/s2,向右向右 答答:C2022/12/2612再见再见