2.1简谐运动课件高二上学期物理人教版选择性1.pptx

第二章机械振动

第1节简谐运动

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——都属于直线运动

曲线运动、（包括平抛运动和匀速圆周运动），

机械振动

1．什么是机械振动

物体在平衡位置附近做往复运动，叫机械振动，简称振动。

思考：

⑴这些振动有什么共同特征？

音叉振动蜜蜂翅膀振动琴弦振动

平衡位置

往复运动

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？竖直弹簧振子水平弹簧振子荡秋千

2．最简单、最基本的机械振动——简谐运动

简谐运动的两个典型实例：

⑴单摆⑵弹簧振子

AOA’

2．最简单、最基本的振动——简谐运动

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。

AOA’

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

准备工作：OS/m

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。

t/s

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S/m

准备工作：

1.什么是振子的位移A’

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。O

Ot/s

2.建立平面直角坐标系A

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。

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

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。

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★振动图象不是质点的运动轨迹，质点只在纵轴上往复运动。

①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。

②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。

★质点运动方向简单记为：上坡上、下坡下

图1图2

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，