简谐运动课件-高二下学期物理人教版选择性.pptx

DIERZHANG第二章1简谐运动

1.了解机械振动的概念，知道弹簧振子是一种理想化模型，理解弹簧振子的平衡位置(重点)。2.理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图像特征(重点)。3.会利用简谐运动的图像分析振子的位移和速度的变化情况(重难点)。学习目标

一、弹簧振子1.弹簧振子：我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子。2.理想模型：（2）不计一切阻力；（3）弹簧的质量远小于小球质量；（1）小球看成质点；（4）弹簧始终在弹性限度内。

（1）水平弹簧振子（2）竖直弹簧振子3、分类：

4.平衡位置：（1）位于平衡位置时，小球所受合力为0（2）经过平衡位置时，小球速度最快振子原来静止时的位置．二、弹簧振子

弹簧振子的位移—时间图像简谐运动二

如图所示，在弹簧振子的小球上固定安置一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，铅笔可在纸上留下痕迹。请思考：(1)振子振动时白纸不动，画出的轨迹是怎样的？答案轨迹是一条平行于振子运动方向的直线。(2)振子振动时匀速拖动白纸，画出的轨迹又是怎样的？答案轨迹是一条正弦曲线。

1.振子的位移：以小球的为坐标原点，指向小球所在位置，即振动小球的位置坐标反映了小球相对于位置的位移。梳理与总结平衡位置平衡

2.振动图像(x－t图像)(1)x－t图像：用横轴表示小球运动的，纵轴表示小球离开位置的位移x，描绘出小球在平衡位置附近时的位移随时间变化的x－t图像，即为振动图像，如图所示。(2)图像的物理意义：反映了振子位移随时间变化的规律，它(选填“是”或“不是”)振子的运动轨迹。3.简谐运动：如果物体的位移与时间的关系遵从的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条，这样的振动是一种简谐运动。时间t平衡往复运动不是正弦函数正弦曲线

(多选)如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法正确的是A.该图像的坐标原点建立在小球的平衡位置B.从图像可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图像中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化快慢不同例2√√√

如图甲所示，一弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O点为小球静止的位置，其振动图像如图乙所示，规定向右的方向为正方向，试根据图像分析以下问题：例3(1)在t＝0时刻，小球所处的位置为______(选填“A点”“O点”或“B点”)，正在向____(选填“左”或“右”)运动。O点右

(4)在t＝2s时，小球速度的方向与t＝0时速度的方向_______。(选填“相同”或“相反”)相反(5)小球在前4s内的位移等于___cm，其路程为____cm。012(3)在图乙中，小球在t＝1s、t＝2s和t＝3s时所处的位置依次是______、______和_______。(均选填“A点”“O点”或“B点”)B点O点A点(2)A、B两点间的距离为____cm。6

0～1s内，1～2s内，2～3s内，小球的位移和速度各如何变化？(从大小和方向两方面描述)拓展答案0～1s内，位移为正，在增大；速度沿正方向减小。1～2s内，位移为正，在减小；速度沿负方向增大。2～3s内，位移为负，在增大；速度沿负方向减小。

总结提升由振动图像(x－t图像)获取的信息1.位移及变化(1)确定某一时刻的位移如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2。(2)质点位移的变化情况：靠近平衡位置的过程中，位移减小，平衡位置处最小(为零)；远离平衡位置的过程中，位移增大，最远点位移最大。

总结提升2.速度及变化(1)运动方向的确定根据下一时刻质点的位移确定运动方向，如图中的a点，下一时刻质点离平衡位置更远，故a点对应时刻质点向正方向远离平衡位置运动。(2)质点速度大小的变化情况①根据下一时刻质点的位移，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。

总结提升②根据x－t图像的斜率判断速度的大小和方向。斜率越大，则速度越大，斜率越小，则速度越小；斜率为正，则速度沿所选的正方向，斜率为负，则速度沿负方向。

如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为计时零点(t＝0)，此时振子正向负方向运动，加速度为零。那么以下四个振动图像中能正确反映振动情况的是例4√

课时对点练三

考