【课件】简谐运动+课件-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

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1、思远物理2.1 2.1 简谐运动简谐运动选择性必修选择性必修 第一册第一册第二章第二章思远物理思远物理生活中还有哪些类似的例子？生活中还有哪些类似的例子？思远物理这些运动有什么共同的特点？这些运动有什么共同的特点？“对称性对称性”“周期性周期性”思远物理一、机械振动一、机械振动1、定义：物体或物体的一部分在某一位置附近的往复运、定义：物体或物体的一部分在某一位置附近的往复运 动。动。2、特点：某一位置、特点：某一位置“对称性对称性”往复运动往复运动“周期性周期性”研究运动的方法是通用的研究运动的方法是通用的思远物理运动运动（v）能量（能量（E）受力（受力（F）研究角度研究角度研究运动的顺序是从

2、简单到复杂研究运动的顺序是从简单到复杂思远物理既简单又能体现机械振动运动规律既简单又能体现机械振动运动规律思远物理谁在运动？谁在运动？小车为什么会停下来？小车为什么会停下来？哪些能量在参与转化？哪些能量在参与转化？思远物理 物体的物体的运动运动：小车、弹簧：小车、弹簧振动方向的振动方向的受力受力：弹簧弹力、阻力：弹簧弹力、阻力相互转化的相互转化的能量能量：弹性势能、内能、小车动能、弹簧动能：弹性势能、内能、小车动能、弹簧动能“弹簧小车弹簧小车”还是较为还是较为复杂复杂能否简化这一研究对象？能否简化这一研究对象？思远物理小车可以看成质点吗？小车可以看成质点吗？小车怎样才能持续运动？小车怎样才能持

3、续运动？考虑弹簧的质量会给研究带来什么困难？考虑弹簧的质量会给研究带来什么困难？运动简化运动简化能量简化能量简化受力简化受力简化弹簧小车弹簧小车质点运动质点运动忽略阻力忽略阻力忽略弹簧质量忽略弹簧质量小车平动小车平动气垫导轨气垫导轨轻质弹簧轻质弹簧思远物理二、弹簧振子二、弹簧振子1、定义：定义：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子。小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子。水平弹簧振子水平弹簧振子竖直弹簧振子竖直弹簧振子弹簧振子的位移原点该如何确定？弹簧振子的位移原点该如何确定？思远物理已已知知O点点为为弹弹簧簧振振子子振振动动方方向向合合力力为为零零位位置置（平平衡衡位位置置），OA和和OB间间距距

4、离离都都为为3cm,分分别别取取O点点和和A点点为为坐坐标标原原点点，小小球运动至球运动至A、B两点时的位移各是多少？两点时的位移各是多少？哪种方式描述位移比较好？哪种方式描述位移比较好？思远物理2、振振子子的的位位移移：从从平平衡衡位位置置指指向向振振动动质质点点所所在在位位置置的的有有向向线段。线段。如何描绘出弹簧振子的位移随时间变化的关系图像？如何描绘出弹簧振子的位移随时间变化的关系图像？思远物理OBBOOAAO运动方向运动方向位移方向位移方向位移大小位移大小向右向右向右向右增大增大向左向左向右向右减小减小向左向左向左向左增大增大向右向右向左向左减小减小猜想并画出弹簧振子的猜想并画出弹簧

5、振子的x-t图像？图像？思远物理打出的点迹可以直接用来表示振子位移和时间的关系吗？打出的点迹可以直接用来表示振子位移和时间的关系吗？如何有效地区分出不同时刻的位置？如何有效地区分出不同时刻的位置？距离轴代替时间轴（等效法）距离轴代替时间轴（等效法）思远物理弹簧振子的频闪照片弹簧振子的频闪照片思远物理用连拍的方法得到图像用连拍的方法得到图像思远物理思远物理位移和时间之间的函数关系是怎样的呢？位移和时间之间的函数关系是怎样的呢？假假定定是是正正弦弦曲曲线线，测测量量它它的的振振幅幅和和周周期期，写写出出对对应应的的表表达达式式，然然后后在在曲曲线线中中选选择择若若干干个个位位置置，用用刻刻度度尺尺

6、在在图图中中测测量量它它们们的的横横坐坐标标和和纵纵坐坐标标，代代入入所所写写出出的的正正弦弦函函数数表表达达式式中中进进行行检检验验，看看一一看看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。这条曲线是否真的是一条正弦曲线。在在图图中中，测测量量各各个个位位置置的的横横坐坐标标和和纵纵坐坐标标，把把测测量量值值输输入入计计算算机机中中作作出出这这条条曲曲线线，然然后后按按照照计计算算机机提提示示用用一一个个周周期期性性函函数数拟拟合合这这条条曲曲线线，看看一一看看弹弹簧簧振振子子的的位位移移时时间间的的关关系系可可以以用用什什么么函函数数表示。表示。思远物理思远物理思远物理三、简谐运动三、简谐运动1、定定

7、义义：如如果果质质点点的的位位移移与与时时间间的的关关系系遵遵从从正正弦弦函函数数的的规规律律，即即它它的的振振动动图图象象（x-t图图象象）是是一一条条正正弦弦曲曲线线，这这样样的的振动叫做简谐运动。振动叫做简谐运动。2、特特点点：最最简简单单、最最基基本本的的振振动动，其其振振动动过过程程关关于于平平衡衡位位置对称，是一种往复运动。置对称，是一种往复运动。思远物理课堂小结课堂小结1、理想化模型是复杂问题简单化的切入口、理想化模型是复杂问题简单化的切入口弹簧振子弹簧振子2、图象法是研究运动最常用的方法、图象法是研究运动最常用的方法x-t图象的得到图象的得到3、猜想和验证是科学探究的必经之路、

8、猜想和验证是科学探究的必经之路验证法、拟合法验证法、拟合法方方法法是是开开启启科科学学大大门门的的金金钥钥匙匙，同同学学们们要要留留心心身身边边的的方方法法，做科学探究的有心人。做科学探究的有心人。思远物理练习练习1、如如图图是是质质点点做做简简谐谐运运动动的的振振动动图图象。根据图象信息，回答下列问题：象。根据图象信息，回答下列问题：（1）质质点点离离开开平平衡衡位位置置的的最最大大距距离离有多大？有多大？（2）在在1.5s和和2.5s这这两两个个时时刻刻，质质点点的位置各在哪里？的位置各在哪里？（3）在在1.5s和和2.5s这这两两个个时时刻刻，质质点点向哪个方向运动？向哪个方向运动？思远物理2、弹弹簧簧振振子子在在t0到到t4 s内内的的振振动动图图像像如如图图所所示示，下下列列判断正确的是判断正确的是()A在在t2 s时刻振子的振动方向为正方向时刻振子的振动方向为正方向B在在t0到到t1 s时间内振子的位移增大、速度减小时间内振子的位移增大、速度减小C在在t1 s到到t2 s时间内振子的位移和速度都增大时间内振子的位移和速度都增大D从从t1 s到到t3 s时间内振子的位移为零时间内振子的位移为零B