教科版简玄谐运动(上课用).ppt

（1）围绕着“中心”位置 二、简谐运动 （1）回复力 振子在振动过程中，所受重力与支持力平衡，振子在离开平衡位置 O 点后，只受到弹簧的弹力作用，这个力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反，总是指向平衡位置，所以称为回复力。 常见简谐运动： 常见简谐运动： * 第一节简谐运动 机械振动 振动现象在实际生活中广泛存在，如：钟摆的摆动，树枝的颤动，声音的产生等 一、机械振动 1、定义：物体在某一位置两侧所做的往复运动 叫机械振动，简称为振动。 平衡位置 平衡位置 2、特点： “中心”意味着具有“对称性”（也称这中心为平衡位置） （2）“往复”运动 “往复”意味着具有“周期性” （知道一次完整的运动情况可推之后的运动情况） （3）、平衡位置：振子原来静止时的位置 （一般情况下指物体在没有振动时所处的位置） ①物体一离开平衡位置就受到一个指向平衡位置力的作用。 3、物体做机械振动的条件： ②阻力足够小。 4、回复力：使振动物体返回平衡位置的力。 特点：①方向：总指向平衡位置 ②回复力是按效果命名的力 回复力可以是物体受到的一个力, 也可以是物体所受某一个力的分力, 还可以是物体受到的合外力 1、弹簧振子 定义：指理想化处理后的弹簧与小球组成的系统。（小球称为振子） 弹簧振子的理想化条件 （1）弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子（小球）。 （2）小球需体积很小，可当做质点处理。 （3）忽略一切摩擦及阻力作用。 （4）小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。 2、研究振子在O点附近的往复运动 + 这个关系在物理学中叫做胡克定律 式中k是弹簧的劲度系数。负号表示回复力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反。 （2） 定义:物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力作用下的振动，叫做简谐运动。 说明:判断是否作简谐振动的依据是 [例1]证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动 证明步骤： 1、找平衡位置 2、找回复力 3、找F=kx 4、找方向关系 [例1]证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动 证明步骤： 1、找平衡位置 2、找回复力 3、找F=kx 4、找方向关系 证明:平衡状态时有: mg=kx0当向下拉动x长度时弹簧所受的合外力为F=-k(x+x0)+mg =-kx-kx0+mg =-kx(符合简谐运动的公式) 1．做简谐振动的弹簧振子受到的回复力与位移的关系可用图中哪个图正确表示出来？（ ）　 C 思考与讨论 三、简谐运动中位移、加速度、速度、、动能、势能的变化规律 平衡位置:振动物体能够静止时的位置。（或者是回复力为零的位置） （1）振动中的位移x都是以平衡位置为起点的，因此，方向就是从平衡位置指向末位置的方向，大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位移最大，在平衡位置位移为零。 （2）加速度a在两个“端点”最大，在平衡位置为零，方向总指向平衡位置。 （3）速度大小v与加速度a的变化恰好相反，在两个“端点”为零，在平衡位置最大，除两个“端点”外任何一个位置的速度方向都有两种可能。 a=-kx/m （4）能量变化：机械能守恒，动能和势能是互余的。 方向 方向 大小 方向 变化过程 大小 大小 势能大小 动能大小 速度（V） 回复力（F） 加速度（a） 位移（X） O A A’ O O A’ A 0 物理量 向右 减小 向左 减小 向左 增大 增大 减小 向左 增大 向右 增大 向左 减小 减小 增大 向左 减小 向右 减小 向右 增大 增大 减小 向右 增大 向左 增大 向右 减小 减小 增大 O A’ A 四. 简谐运动的特征： （1）简谐运动物体的受力特征：F=-kx； （2）简谐运动的能量特征：机械能守恒； （3）简谐运动的运动特征：变加速运动。 判断机械振动是否是简谐运动的方法： （1）找振动物体的平衡位置 （2）列出物体的位移为X时回复力的表达式 （3）判断回复力是否满足F=-kx； 四、描述简谐运动特征的物理量 1、全振动：振动物体往返一次（以后完全重复原来的运动）的运动，叫做一次全振动。 2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振幅，用A表示，单位为长度单位单位，在国际单位制中为米（m） ，振幅是描述振动强弱的物理量，振幅大表示振动强，振幅小表示振动弱。振幅的大小反映了振动系统能量的大小。 3、周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期用T表示，单位为时间单位，在国际单位制中为秒（s）。 4、频率：单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率。用f表示，在国际单位制中，频率的单位