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课件网) 弹簧振子 简谐运动 机械振动 物体（或物体的某一部分）在某一位置两侧（附近）所做的往复运动，叫做机械振动，通常简称为振动，这个位置称为平衡位置. 定义 振动如同美妙大自然的心脏跳动！ 树梢在微风中招手，树叶在水中飘荡，钟摆在摆动，挑山工的扁担在肩上跳跃，货物在快递车里跳舞，…… 弹簧振子 杆光滑 振子质量大，体积小 轻弹簧质量小（远小于振子质量），劲度系数小，不发热 理想化 物理模型 A A’ O 弹簧振子的位移 的位移 的位移 大小 方向 大小 方向 线段OA OA 线段O O 某时刻的位移是指偏离平衡位置的位移，即都是以平衡位置为初位置。 的位移 大小 方向 线段A A 初位置 末位置 段时间内的位移 平衡位置自由停止的位置 弹簧振子的受力特征 原长 伸长（拉伸） 缩短（压缩） x x 平衡位置 F=0 其余位置 F-kx 大小 方向 与偏离平衡位置的位移大小成正比 与偏离平衡位置的位移方向相反，总指向平衡位置。 作用 使振子回到平衡位置。 回复力 回复力可以是某个力，或某几个力的合力，或某几个力的分力的合力。 使振子（物体）回到平衡位置的力，根据效果命名为回复力。 K为劲度系数 胡克定律 简谐运动 弹簧振子的运动特征 如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。即回复力满足 F回=-k回x 的运动就是简谐运动。 定义 受力 F回=-k回x 回复力系数 偏离平衡位置的位移 加速度 = - - 表示方向与偏离平衡位置的 位移方向相反，总指向平衡位置 弹簧振子的运动过程 A AO O O O O OA 位移大小 位移方向 回复力大小 回复力方向 加速度大小 加速度方向 速度大小 速度方向 动能 弹性势能 以向右为正方向 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 + + + - + - - - - 零 零 零 零 零 零 最大 最大 零 零 零 零 零 零 最大 最大 减小 减小 减小 减小 增大 增大 + - 减小 减小 减小 减小 增大 增大 + + - + + - + - 增大 增大 增大 减小 减小 增大 增大 增大 增大 减小 减小 增大 - - - + + 以向右为正方向 弹簧振子的运动特征 衡位置 远离平衡位置 加速度减小 速度增大 加速度增大速度减小 变加速度运动 加速度的变化总是与速度的变化相反； 加速度的方向总是与位移的方向相反； 加速度的方向总是与回复力的方向相同。 描述简谐运动的其他物理量 振幅 周期 频率 振子偏离平衡位置的最大距离。用大写字母A表示。 振子完成一次全振动所用的时间。用大写字母T表示。 振子单位时间完成全振动的次数。用小写字母f表示。 全振动 C 一次往复运动的全过程叫全振动。 从A点启程 AO O 从点启程 连续两次经过A（）叫一次全振动 从C点启程 O O 连续三次经过C点叫一次全振动 以向右为正方向 简谐运动的周期性 振子的位移、回复力、加速度和速度变化的周期相等为T；动能和弹性势能变化的周期也相等为 简谐运动的能量 弹簧的弹性势能和振子的动能之间的相互转化，弹簧振子在振动过程中满足机械能守恒。 T=2 振子质量 劲度系数 简谐运动的对称性 d = c和d关于O点对称 关于平衡位置O点对称的点 加速度、位移 和回复力的大小相等，方向相反。 振子的速度大小相等 动能相等 弹性势能相等 弹簧振子的周期特性 T=2 振子质量 劲度系数 振动周期与振幅无关 振动周期与怎样放置和是否受外力无关 倾斜放置 竖直放置 受到水平外力 +q -q E B 0 置于匀强电场中 置于匀强磁场中 能改变的是平衡位置或振幅 0 简谐运动的周期公式 T=2 质点质量 回复力系数 趣味拓展 m m T=2 T=2 趣味拓展 m T=2 T=2 m m 传承经典 创新未来 体验味道 简谐运动的性质及其拓展 对于弹簧振子的简谐运动,下述说法正确的是( ) A.振子通过平衡位置时, ... ...
