高二物理简谐运动1讲述.ppt

演示实验 认识弹簧振子 回复力：振动中的弹簧振子，受到方向与振子偏离平衡位置的位移方向相反，总是指向平衡位置的力。 回复力是根据效果命名的力。可以是重力或弹力中的某个力，也可以是这些力的合力，还可以是某个力的分力。 回复力的作用：总是想让振子回到平衡位置；振子的惯性使振子离开平衡位置。 平衡位置：振子受到的回复力为零的位置 简谐振动 弹簧振子的回复力F与振子偏离平衡位置的位移X成正比。即：F=–kx 简谐振动：物体在与偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。 简谐振动的条件 （1）、回复力的大小与位移的大小成正比。 （2）、回复力的方向与位移的方向相反 一次全振动 一次全振动是指从某一振动状态出发，又回到该振动状态所发生的振动 。 振动状态是由振动位移的大小、方向和速度的大小、方向决定的，只有当两个振动状态的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同时，这两个振动状态才相同，振动物体一次全振动经过的路程为四个振幅 。 振幅与周期（或频率）的关系 观察发现：开始拉伸（或压缩）弹簧的程度不同，振动的振幅不同。在弹性限度内，开始拉伸（或压缩）弹簧的程度越大，弹簧振子的振幅越大。 但对于同一个弹簧振子，振动的周期（或频率）是一定的，与振幅无关 固有频率：做简谐振动的系统的频率叫系统的固有频率。 系统的固有频率由系统本身的性质决定的。 做一做研究弹簧振子周期的决定因素 阅读思考： 实验一控制了———，改变了——— 得到的结论———————————— 实验二控制了———，改变了——— 得到的结论———————————— 实验三控制了———，改变了——— 得到的结论———————————— 上述研究问题的方法就是物理学中常用到的 ———————— 第二课时 基础知识回顾 1、————————叫机械振动。 ————————叫平衡位置。 2、————————叫回复力。回复力的作用————————。 3、简谐振动的位移是从——指向——的有向线段。 4、简谐振动的加速度大小与——成正比。方向总与————的方向相反 5、————————叫简谐振动。物体做简谐振动的条件是—————————— 7、————————————叫一次全振动 8、————————叫振幅。振幅是描述振动————的物理量。表示字母——，单位——。振动物体做一次全振动通过的路程是振幅的——倍 9、——叫振动的周期。——叫振动的频率。周期和频率都是描述振动——的物理量。其表示字母分别是——，单位分别是—— 周期和频率的关系是—— 10、振动系统的固有频率是由————决定的，与振幅————。弹簧振子的固有频率与——————有关；单摆的固有频率与——有关 * * * * * 简谐运动 机械振动和机械波 一、定义 物体在平衡位置附近所做的往复运动 平衡位置：振动物体开始振动前的静止位置 振动的特征：振动具有周期性和往复性 机械振动 B O P A 阅读思考： 弹簧振子是理想化模型，它忽略了哪些次要因素？ 当振子静止在平衡位置O点时，振子受力情况如何？ 当振子被拉离平衡位置到达A点放手瞬时，振子受力情况如何？ 是相对平衡位置的位移，它总是以平衡位置为始点，方向由平衡位置指向物体所在位置，位移的大小等于这两个位置之间的距离。 振动物体的位移： B O P A OB段的位移方向？ P点的位移？ 练习 弹簧的弹力。 重力与弹力的合力。 回复力 重力沿圆弧方向的切向分力 水平放置的弹簧振子在光滑水平面上振动时 竖直吊挂的弹簧振子在竖直平面内振动时 单摆做圆弧运动 简谐运动受力特点： 回复力的大小与位移成正比，方向与位移方向相反（即回复力始终指向平衡位置） 回复力： 加速度： 简谐运动分析 特点：具有往复性、周期性。 例1、分析图中的弹簧振子在一次全振动过程中的位移、回复力、加速度、速度如何变化，并填入下面的表中。然后指出振子的速度、加速度、回复力最大和为零的位置。 - - O---A A/--O O---A/ A---O 动能 O A A x 势能 总能量 位移的大小和方向 回复力的大小和方向 加速度的大小和方向 速度的大小和方向 动量的大小和方向 / Hz 振动质点在单位时间内完成全振动的次数 3、频率f 振动快慢 s 指完成一次全振动所用的时间 2、周期T 振