简谐运动.pptVIP

机械振动 第一节 简谐运动 一、机械振动 物体在平衡位置附近的往复运动，就叫做机械振动．通常简称振动 二、弹簧振子 位移？ 1、描述空间位置 （固定点） 2、描述空间位置的变化 （ 起点到终点） 小 结 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。 平衡位置：振子原来静止时的位置 2、弹簧振子理想化模型：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 。 类似应用 匀变速直线运动 【例析】1、某弹簧振子振动的振幅A＝4cm,频率f＝5Hz，从某一时刻开始，由最大位移处开始运动，求经过t=1.3s通过的路程。 【例析】2、一振子完成5次全振动所用时间为2s，振幅为10cm。t=0时，x=－8cm,V＞0． 求（1）当t1＝2s时的位移和路程及该时刻速度V的正负。 （2）当t2＝5s时的位移和路程及该时刻速度V的正负。 【例析】2、振子以O点为平衡位置，在AB间做简谐运动，AB间距为10cm，振子从O点运动到P点历时0.2s，经A点再回到P点又历时0.4s，则振子的周期为多少？振幅为多少？它第三次回到P点历时多长时间？ 【例析】3、一个质点做简谐运动，某次通过平衡位置开始计时，经过0.5s在最大位移处发现该质点，则此质点运动的周期可能为（ ） A. B. C. D. 【例析】4、一个质点做简谐运动，先后以相同的速度无重复通过AB两点，历时1s，质点通过B点后，再经过1s又第二次通过B点，在这两秒内质点通过的总路程为12cm。则质点的周期为多少？振幅为多少？ * * 第一节 简谐运动 复习回顾 1、高中阶段我们学过的运动形式有哪些? 提示：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: 这些物体的运动有什么共同特点? ①往复性 ②有一个中心位置(平衡位置) 1．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？ 秋千 2、 理想化处理： ①忽略摩擦力 ②忽略弹簧质量 思考： 振子的运动是怎样一种运动呢？ 1、概念：小球和弹簧所组成的系统的名称，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子 理想化模型 ? 研究弹簧振子的运动 1、位移随时间的变化规律 A、振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移 如图所示，是振子在A、B位置的位移xA和xB B、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。 “描点法” 直接记录法 数据采集 建坐标系 定标度 描点 连线 2、研究方法： 1、物理意义：振动图象表示振动的某一质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律 弹簧振子的位移时间图像 三、弹簧振子的位移-时间图象 什么样子？如何画出？ 课件展示 第一个1/2周期： 20.0 17.7 10.3 0.1 -10.1 -17.8 -20.0 位移x(cm） 6t0 5t0 4t0 3t0 2t0 t0 0 时间t(s) 　 第二个1/2周期： -20.0 -17.8 -10.1 0.1 10.3 17.7 20.0 位移x(cm) 12t0 11t0 10t0 9t0 8t0 7t0 6t0 时间t(s) 1、描点法 3t0 6t0 9t0 12t0 -10 10 -20 20 t/s x/mm O 用平滑曲线将各点连接—描点法 错啦 对啦 坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t 纵坐标－振子相对于平衡位置的位移 如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪每隔___s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，拍摄时底片从下向上___运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，相邻两个像之间相隔___s。 右图中画出的小球运动的x—t图象很像正弦曲线，是不是这样呢？你用什么方法来检验？ 如何改进？ 你还能想到其它方法吗？(合作实验） 2、描迹法 方法一 验证法: 假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。 方法二 拟合法: 在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计