1.简谐运动 (2).pptx

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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?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（匀变速曲线运动）（匀变速曲线运动）第十一章 机 械 振 动11.111.1 简简 谐谐 运运 动动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一、机械振动一、机械振动弹簧振子弹簧振子机械振动：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

2、附近所做往复运动往复运动。简称为简称为 振动振动。平衡位置平衡位置回复力：回复力：振动物体离开平衡位置后，振动物体离开平衡位置后，受到的使它能返回平衡位置的力。受到的使它能返回平衡位置的力。11.111.1 简简 谐谐 运运 动动运运动状状态发生生变化化-受到力受到力例题：下列运动中属于机械振动的有（）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上抛出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动 你能再举出一些例子吗？你能再举出一些例子吗？ACD钟摆的摆动、钟摆的摆动、水中浮漂的上下浮动、水中浮漂的上下浮动、担物行走时扁担下物体的颤动担物行走时扁担下物体的颤动11.111.1 简简 谐谐

3、 运运 动动1.定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。一、简谐运动一、简谐运动简谐运动是最简单、最基本的振动。简谐运动是最简单、最基本的振动。k-劲度系数劲度系数 x-振子振子偏离平衡位置偏离平衡位置的的位移位移，简称位移。，简称位移。“-”号表示回复力方向始终与位移方向相反。号表示回复力方向始终与位移方向相反。11.111.1 简简 谐谐 运运 动动 定义：如果质点的位移与时间的关系遵从定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数正弦函数的规律，的规律，即它的振动图象（即它的振动图象（xt图象图象）是一条正弦曲线，这样的振动）是一条正弦曲线，这

4、样的振动叫做简谐运动。叫做简谐运动。简谐运动的图象简谐运动的图象横坐标横坐标t时间；时间；纵坐标纵坐标X偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移一、简谐运动一、简谐运动11.111.1 简简 谐谐 运运 动动二、弹簧振子二、弹簧振子1、概念、概念：小球和弹簧所组成的系统称作：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。2、理性化模型理性化模型（1）忽略摩擦力）忽略摩擦力-不计阻力不计阻力；（2）弹簧的质量与小球相比可以忽略）弹簧的质量与小球相比可以忽略-忽略弹簧质量忽略弹簧质量；（3）小球可看做小球可看做质点质点。

5、11.111.1 简简 谐谐 运运 动动对弹簧振子而言：简谐运动的能量由对弹簧振子而言：简谐运动的能量由劲度系数劲度系数与与振幅振幅决决定，劲度系数越大，振幅越大，振动的能量越大。定，劲度系数越大，振幅越大，振动的能量越大。简谐运动中简谐运动中动能动能和和势能势能在发生在发生相互转化相互转化，但机械能的，但机械能的总量保持不变，即总量保持不变，即机械能守恒机械能守恒。三、简谐运动的能量三、简谐运动的能量11.111.1 简简 谐谐 运运 动动Hz振动质点在单位时间振动质点在单位时间内完成全振动的次数内完成全振动的次数3、频率频率f振动快慢振动快慢s指完成一次指完成一次全振动全振动所所用的时间用

6、的时间2、周期周期T振动强弱振动强弱m振动质点离开平衡位振动质点离开平衡位置的最大距离置的最大距离1、振幅振幅A意义意义单位单位定义定义物理量物理量四、描述简谐运动特征的物理量四、描述简谐运动特征的物理量 一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即状态（即位移、速度均与初态完全相同位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。）所经历的过程。11.111.1 简简 谐谐 运运 动动 做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是确的是（）A速度一定为正值，加速度一定为正值速度一定为

7、正值，加速度一定为正值B速度不一定为正值，但加速度一定为正值速度不一定为正值，但加速度一定为正值C速度一定为负值，加速度一定为正值速度一定为负值，加速度一定为正值D速度不一定为负值，加速度一定为负值速度不一定为负值，加速度一定为负值B B思考思考11.111.1 简简 谐谐 运运 动动 关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有确的有（）A等于在平衡位置时振子的动能等于在平衡位置时振子的动能 B等于在最大位移时弹簧的弹性势能等于在最大位移时弹簧的弹性势能 C等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和 D位移越大振

8、动能量也越大位移越大振动能量也越大 ABCABC思考思考11.111.1 简简 谐谐 运运 动动 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（的（）A振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等B振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功负功C振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供的合力提供D振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒振子在振动过程中，系统的机械能

9、一定守恒CDCD思考思考11.111.1 简简 谐谐 运运 动动 如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧，如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧，距平衡位置距平衡位置O点点3cm处的处的B点，已知小球的质量为点，已知小球的质量为1kg，小球离，小球离开平衡位置的最大距离为开平衡位置的最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为，弹簧的劲度系数为200N/m，求：（求：（1）最大回复力的大小是多少？）最大回复力的大小是多少？（2）在）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？点时小球受到的回复力的大小和方向？（3）此时小球的加速度大小和方向？）此时小球的加速度大小和方向？（4）小球的运动方向怎样？）小球的运动方向怎样？OB思考思考11.111.1 简简 谐谐 运运 动动