2.1 简谐运动（含视频）（教学课件）-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

第二章机械振动第1节简谐运动

简谐运动接触物理学以来我们学习过哪些类型的运动？匀速直线运动、匀变速直线运动曲线运动、（包括平抛运动和匀速圆周运动），机械振动——都属于直线运动

一、知识梳理

物体在平衡位置附近做往复运动，叫机械振动，简称振动。1．什么是机械振动音叉振动蜜蜂翅膀振动琴弦振动荡秋千水平弹簧振子竖直弹簧振子思考：⑴这些振动有什么共同特征？一、知识梳理⑵描述一个振动的物理量有哪些，振动过程这些物理量有什么变化规律？平衡位置往复运动

一、知识梳理2．最简单、最基本的机械振动——简谐运动AOA’简谐运动的两个典型实例：⑴单摆⑵弹簧振子

一、知识梳理弹簧振子：如图所示，把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的杆上，能够自由滑动，两者之间没有摩擦或者摩擦可以忽略不记，弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略不记，这样的系统称为弹簧振子。2．最简单、最基本的振动——简谐运动AOA’

一、知识梳理准备工作：3．以弹簧振子为例，研究简谐运动的规律AOA’——研究振子的位移随时间变化的关系1.什么是振子的位移以平衡位置为起点，振子运动过程中相对于平衡位置的位移。2.建立平面直角坐标系OS/mt/s以平衡位置为坐标原点，纵轴表示振子的位移S（以向右为正，向左为负），横轴表示时间t。

一、知识梳理准备工作：3．以弹簧振子为例，研究简谐运动的规律——研究振子的位移随时间变化的关系1.什么是振子的位移以平衡位置为起点，振子运动过程中相对于平衡位置的位移。2.建立平面直角坐标系以平衡位置为坐标原点，纵轴表示振子的位移S（以向右为正，向左为负），横轴表示时间t。A’OAOS/mt/s

一、知识梳理3．以弹簧振子为例，研究简谐运动的规律——研究振子的位移随时间变化的关系

一、知识梳理3．以弹簧振子为例，研究简谐运动的规律——研究振子的位移随时间变化的关系简谐运动的定义：如果振子的位移与时间的关系遵从正（余）弦函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条正（余）弦函数曲线，这样的振动叫做简谐运动。简谐运动是最简单、最基本的机械振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。

一、知识梳理4．简谐运动图象的理解和应用(1)图象形状：正(余)弦曲线。(2)物理意义：表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，反映位移随时间的变化规律。(3)获取信息图1①任意时刻质点的位移的大小和方向。如图1所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2。图2②任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图2中质点在a位置时，下一时刻离平衡位置更远，故此刻质点向x轴正方向振动。③简谐运动中速度和位移的关系：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大，若靠近平衡位置，则速度越来越大，位移越来越小，如图中质点在b位置时，从正向位移处向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移正在减小，质点在c位置时，从负向位移处远离平衡位置运动，则速度为负且减小，位移正在增大。★振动图象不是质点的运动轨迹，质点只在纵轴上往复运动。★质点运动方向简单记为：上坡上、下坡下★离平衡位置越近，位移越小，速度越大；离平衡位置越远，位移越大，速度越小；

一、知识梳理4．简谐运动图象的理解和应用

[精典示例](多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的x－t图象如图乙所示。则下列说法中正确的是()A.t2时刻振子在A点B.t2时刻振子在B点C.在t1～t2时间内，振子的位移在增大D.在t3～t4时间内，振子的位移在减小解析：振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子在A点有正向最大位移，在B点有负向最大位移，则t2时刻振子在A点，t4时刻振子在B点，故选项A正确，B错误；振子的位移是以平衡位置为参考点的，所以在t1～t2和t3～t4时间内振子的位移都在增大，故选项C正确，D错误。答案AC二、典型例题

[针对训练2](多选)如图所示为某质点做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()A.由P→Q，位移在增大B.由P→Q，速度在增大C.由M→N，位移先减小后增大D.由M→N，位移始终减小解析：由P→Q，质点远离平衡位置运动，位移在增大而速度在减小，选项A正确，B错误；由M→N，质点先向平衡位置运动，经平衡位置后又远离平衡位置，因而位移先减小后增大，选项C正确，D错误。答案AC二、典型例题

三、课堂小结1个模型——弹簧振子1种运动——简谐运动

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