简谐运动与其特征物理量.ppt

* * 简谐运动 及其特征物理量 复习目标： 1、知道回复力、机械振动、简谐运动、振幅、周期 和频率的概念. 2、掌握简谐运动的变化规律，会利用周期性和对称 性求解有关问题. 3、知道简谐运动是一种理想化的模型，认识简谐运 动中物理量之间存在密切的相互依存的关系，培养学 生逻辑思维能力、辨证思维能力. 4、建立师生间平等的人际关系，相互尊重，团结协作. 重点：简谐运动物理量的变化规律、对称性的有关计算. 复习方法：师生互动、讲练结合 复习过程： 一、基本知识的复习及例题讲解 1、机械振动 2、回复力 3、简谐运动 4、弹簧振子 5、描述简谐运动的物理量 6、简谐运动的对称性 二、当堂训练 一、定义 二、两个条件 1、受到回复力的作用 2、受到的阻力足够小 物体在平衡位置附近所做的往复运动。 机械振动 1、力学特征：回复力等于零。 2、运动学特征：有最大速度。 3、几何特征：两最大位置关于它 中心对称。 平衡位置： 回复力： 作用： 使振动物体返回平衡位置。 方向： 总是指向平衡位置 回复力是根据（ ）命名的。 效果 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 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 振动强弱 m 振动质点离开平衡位置的最大位移 1、振幅A 意义 单位 定义 物理量 描述振动的物理量 全振动 从某一状态（速度、位移）开始第一次 回到这个状态的过程为一次全振动。 例题 1、一次全振动的过程，就是振动物体 A、从任意位置出发，又回到这个位置 B、从一侧最大偏移位置运动到另一侧最大偏移位置 C、从某一位置出发，又以同一运动方向回到此位置 D、经历的路程不一定是振幅的四倍 C O B A P x 简谐运动： 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： 弹簧振子 1、构成：有孔的小球套在光滑的水平细杆 上，且与弹簧固定。 2、作简谐运动的条件：弹簧质量不计、无 摩擦阻力。 3、回复力：弹簧的弹力 4、运动过程分析： 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？ 答：始终向左。 P点的位移？ 答：O→P 练习 1、弹簧振子做简谐运动，振子的位移达到振幅的一半时， 回复力的大小跟振子达到最大位移时回复力大小之比是 ， 加速度的大小跟振子达到最大位移时之比为 。 1 : 2 1 : 2 固有周期、固有频率 由振动系统本身的性质决定， 与振幅（A）无关。 3、振子连续两次通过P位置，下列各量哪些是相同的？ 位移（ ） 回复力（ ） 加速度（ ） 动能（ ） 势能（ ） 速率（ ） 速度（ ） 动量（ ） √ × √ √ √ √ √ × O B A P x 简谐运动分析 特点：具有往复性，对称性、周期性。 做简谐运动的物体运动过程中个物理量关于平衡位置对称。 运动的方向 指向平衡位置 指向平衡位置 背离平衡位置 max→0 ↓ 0→max ↑ 0→max ↑ max→0 ↓ max→0 ↓ max→0 ↓ 0→max ↑ max→0 ↓ max→0 ↓ 0→max ↑ 0→max ↑ 0→max ↑ max 0 0 max max max 0 max max 0 0 0 - - 方向 B → O C → O O → B O → C 最大位移 B C 平衡位置 O 势能 动能 速度 加速度 回复力 位移 O B C x 运动分析