简谐运动 课件 -2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

第二章机械振动;观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？;1、了解机械振动和简协运动的基础知识。

2、正确理解简谐运动x-t图象的物理意义，并学会分析简谐运动的图像。

3、理解简谐运动的能量特征

;一、认识机械振动和简谐运动;判断下列物体的运动是否是机械振动?;注意：平衡位置是质点原来静止的位置（一般情况下指物体在没有振动时所处的位置，此位置振动方向上合力为零），并不一定是中心位置，例如：;定义：;（3）简协运动实例：弹簧振子的振动;【思考】建立理想化的弹簧振子模型要满足什么条件？

小球看成质点

不计空气阻力

弹簧的质量与小球相比可以忽略（弹簧是轻弹簧）

杆要尽可能光滑

振子的最大位移必须在弹簧的弹性限度内;（1）平衡位置(O)：

振子（即小球）原来处于静止时的位置

【注意】在平衡位置，弹簧不一定处于原长

（2）振子的位移x：振子相对于平衡位置的位移。

以平衡位置O点为起始位置，小球振动时所在的位置为末位置。若规定水平向右为正方向：

小球在平衡位置的右边时它的位移x为正，

在左边时位移x为负。

;（1）定义：使弹簧振子在平衡位置附近做往复运动的力叫做回复力。

（2）特点和表达式：在弹性限度内，振子所受到

的回复力F的大小跟振子偏离平衡位置的位移x的

大小成正比，即F=-kx

（3）回复力的方向：跟振子偏离平衡位置的位移

相反（或总是指向于平衡位置）;二、简谐运动的图像;1.全振动：如右图，振子经历B→O→B’→O→B路径的一个完整振动过程叫一次全振动。;3.物体振动时离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅，用A表示。;物理量;1.在平衡位置，振子离开平衡位置的距离为零，所受回复力为零，加速度为零，速度的大小最大，动能最大，弹性势能为零；

2.在振幅最大处，振子离开平衡位置的距离最大，所受回复力的大小最大，加速度的大小最大，速度为零，动能为零，弹性势能最大；;1.弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，下列说法正确的是（）

A.小球运动的最低点为平衡位置

B.弹簧原长时的位置为平衡位置

C.小球速度为零的位置为平衡位置

D.小球原来静止时的位置为平衡位置

;?;3.［多选］弹簧振子做简谐运动，振动图像如图所示，则下列说法正确的是（）;4.如图所示，由轻质弹簧下面悬挂一物块组成一个竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板上，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为零，现将物块向下拉一小段距离后放手，此后弹簧振子在平衡位置附近上下做简谐运动，不计空气阻力，则（）

A.弹簧振子速度最大时，振动系统的势能为零

B.弹簧振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等

C.弹簧振子经平衡位置时，振动系统的势能最小

D.弹簧振子在振动过程中，振动系统的机械能不守恒;1.机械振动：物体在某一中心位置（平衡位置）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.弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。

3.全振动：一个完整的振动过程。

4.简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x—t图像）是一条正弦曲线。

5.简谐运动的特点（位移、速度、加速度、动能、弹性势能、对称性）