简谐运动课件 (共28张).pptVIP

思考题： 1、振幅就是最大位移吗？ 振幅是一个标量，指物体偏离平衡位置的最大距离。它没有负值，也无方向，所以振幅不同于最大位移。 2、频率越大，振幅就越大吗？ 在简谐运动中，振幅跟频率或周期无关。在一个稳定的振动中，物体的振幅是不变的。 3、一次全振动通过的路程是几个振幅？ 半个周期内通过几个振幅？ 四分之一周期内通过几个振幅？ 振动物体在一个全振动过程中通过的路程等于4个振幅，在半个周期内通过的路程等于两个振幅，但在四分之一周期内通过的路程不一定等于一个振幅，与振动的起始时刻有关。1T通过路程S=4A,1/2T路程S=2A 4、振幅越大，能量越大吗？ 振幅与振动的能量有关，振幅越大，能量越大。 5、振动频率与哪些因素有关？ 物体的振动周期与频率，由振动系统本身的性质决定，与振幅无关，所以其振动周期称为固有周期。振动频率称为固有频率。 《简谐运动》 思考： 1.什么是机械振动？有什么特点？ 1.什么是简谐运动？有什么特点？ 3.知道描述简谐运动的物理量。 复习回顾 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 机械振动是生活中常见的运动形式 一、机械振动 1、定义：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动（振动） 2.特点: (1)平衡位置 (2)往复运动 3、产生振动有两个必要条件： （1）每当物体离开平衡位置就会受到回复力的作用。 （2）阻力足够小。 二、简谐运动 条件(理想化) ： ①小球看成质点 ②忽略弹簧质量 ③忽略摩擦力 ④小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。 思考： 振子的运动是怎样一种运动呢？ 1.弹簧振子 定义:小球和弹簧所组成的系统. 理想化模型 弹簧+小球 2.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。 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 平衡位置:平衡位置是指回复力为零的位置，但并不一定是合外力为零的位置（单摆） 3.知识回顾：胡克定律 在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F与振子偏离平衡位置的位移x大小成正比，且方向总是相反，即： 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。 定义:物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置，则物体所做的运动叫做简谐运动。 说明:判断是否作简谐振动的依据是 4.简谐运动： ①K------比例系数 ②x-------位移：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段， 是矢量 ③ “－”表示回复力与位移的方向相反． 5.简谐运动的特点： 1、简谐振动是最简单、最基本的运动，简谐振动是理想化的振动。 2、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。 3、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。 4、简谐运动是一种非匀变速运动。 5、位移随时间变化关系图是正弦或余弦曲线. 例、试判断下列机械振动是否是简谐运动 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； 光滑斜面 6.简谐运动的实例 简谐运动是最简单、最基本的振动。 （1）位移：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）回复力： 指向平衡位置，与位移方向相反，平衡位置为零，两端点最大。 （3）回复加速度： 复习： x x 振子的振动是变加速运动 （4）. 简谐运动的三个特征： （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。 三、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