11.1简谐运动,11.2简谐运动的描述.ppt

复习回顾 这些运动的共同特点是： * 11.1简谐运动 第十一章 机械振动 高中阶段我们学过的运动形式有哪些? 　按运动轨迹分类： 直线运动 曲线运动 匀速直线运动 变速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 抛体运动 圆周运动 平抛运动 斜抛运动 匀速圆周运动 变速圆周运动 思考1：我们以前学过哪些运动形式？ 生活现象 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧做的往复运动. 思考 物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。 一、机械振动 （1）围绕着“中心”位置，即有平衡位置 （2）“往复”运动，即有往复性，周期性 这些运动的共同特点是什么？ （3）振动物体的轨迹可能是直线也可能是曲线 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，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： （1）不计阻力，小球看成质点 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。 1、概念： 二、弹簧振子——理想化模型 O 注：弹簧振子不一定只在水平面内运动。 二、弹簧振子——理想化模型 思考：振子的运动属于什么运动呢？ 振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。 三、弹簧振子的位移—时间图象（即振动图像） O 研究弹簧振子的运动 用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。 （1）、频闪照相 图像绘制方法 t x o 思考：如何理解这就是振子的位移时间图象? 描述了振子在各时刻时相对于平衡位置的位移。 （2）、用运动传感器测量垂直悬挂弹簧振子的运动 在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。 (3)、描图记录法 结论： 弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线. 这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的。 绘制地震曲线的装置 心电图 1、定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的运动。例如：弹簧振子的运动就是简谐运动。 四、简谐运动及其图象 2、简谐运动的振动图象 t x o 振动图象是一条正弦曲线.描述了质点作简谐运动时，位移随时间变化的规律，它不是质点的轨迹。 横坐标：振动时间t 纵坐标：振子相对于平衡位置的位移 3. 位移、速度特点 位移： 方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变；远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。 速度： 每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反。 关于简谐运动下列说法正确的是（ ） A、简谐运动一定是水平方向的运动 B、所有的振动都可以看成简谐运动 课 堂 练 习 C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线 D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动 D 某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（ ） A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动 10 5 0 -5 -10 t/s x/cm 1 2 3 4 5 6 AB 课 堂 练 习 小 结 1、机械振动：物体在平衡位置附近所做的往复运动.通常简称为振动。 特点: 对称性、 周期性. 平衡位置：振子原来静止时的位置 2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。 3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线。 t x o 4、简谐运动的位移、速度的特点 11.2简谐运动的 描述 ′ 振幅 O点是平衡位置，小球在A和A′之间往复振动其中OA=OA ′，并且不管小球怎么振动，都不会超出A和A ′位置，所以OA和OA ′是振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。 振幅的两倍表示的是振动的物体运动范围的大小。 振动范围 一、描述简谐运动的物理量 周期和频率 ′ 振子从O→A→O→A′→O是一个完整的振动过程，称为一次全振动。 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期，单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率。 描述简谐运动的物理量 周期（T）：振动物体完成一