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课件网) 第二章 机械振动 2.1简谐运动 (1)认识机械振动,会运用理想化方法建构弹簧振子的模型。 (2)通过观察、分析、推理,证明弹簧振子的位移-时间图像是正弦曲线,会用图像描述简谐运动。 学习目标: 小狗荡秋千的运动 镲片的运动 钟摆的往复运动 观察下图几个常见的运动,具有什么共同特点? 1、定义:物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动,称为机械振动,简称振动。 一、机械振动 平衡位置 振动停止时物体所在的位置。 二、弹簧振子 1.定义:_____。 弹簧+小球 _(1)_____ 问题 1 :小球怎样才能持续运动? 问题2:小球可以看成质点吗? 问题3:弹簧各处的速度相等吗? 考虑弹簧的质量会给研究 带来什么困难? (2)_____ (3)_____ 2.条件 : 二、弹簧振子 1.定义:小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子,有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 弹簧+小球 (1)忽略摩擦力等各种阻力; 问题 1 :小球怎样才能持续运动? 问题2:小球可以看成质点吗? 问题3:弹簧各处的速度相等吗? 考虑弹簧的质量会给研究 带来什么困难? (2)小球看成质点; (3)忽略弹簧质量。 2.条件 : 思考1 :一个人从某位置以某一速度匀速向右走,然后以同样 大小的速度匀速向左走,如此往复运动。不计人转身 的时间,这个人的位移-时间图像是怎样的? 三、弹簧振子的位移———时间图像 思考2 :弹簧振子的小球上安装一支绘图笔,后面铺上白纸。 保持白纸不动,让小球机械振动。观察痕迹。 思考3:痕迹上的某一点反映什么? 思考4:如何才能区分小球在不同时刻的位置? 思考5 :当白纸匀速运动时,得到的x-t图像大概是怎样的 理由是什么? 三、弹簧振子的位移———时间图像 三、弹簧振子的位移———时间图像 初位置: _____ 位移:__ _____ 建立坐标:_____ 思考 :怎样得到小球位移与时间的关系?你有哪些方法 三、弹簧振子的位移———时间图像 初位置:平衡位置_____ 位移:_由平衡位置指向某一振动位置的有向线段 建立坐标:沿振动方向建立坐标轴 思考 :怎样得到小球位移与时间的关系?你有哪些方法 思考 :怎样得到小球位移与时间的关系?你有哪些方法 三、弹簧振子的位移———时间图像 思考 :如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律? 方法一 验证法: 假定是正弦曲线,可用刻度尺测量它的振幅和周期,写出对应的表达式,然后在曲线中选小球的若干个位置,用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标,代入所写出的正弦函数表达式中进行检验,看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。 思考 :如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律? 方法二 拟合法: 按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线,看一看弹簧振子的位移———时间的关系可以用什么函数表示。 四、简谐运动及其图像 1.定义:如果质点的位移与时间的关系遵从 正弦 函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条 正弦 曲线,这样的振动叫做简谐运动。 2.特点:简谐运动是最简单、最基本的振动, _____. 3.典例:(1)_____ (2)_____ 4.性质:_____ 5.能量:_____ 四、简谐运动及其图像 1.定义:如果质点的位移与时间的关系遵从 正弦 函数的规律,即它的振动图象(x-t图象)是一条 正弦 曲线,这样的振动叫做简谐运动。 2.特点:简谐运动是最简单、最基本的振动, 其振动过程关于 平衡位置 对称,是一种周期性的 往复 运动。 3.典例:(1)弹簧振子 (2)单摆(第4节讲) 4.性质:简谐运动是一种周期性的变加速运动。 5.能量:总的机械能保持守恒。 1.下列运动中属于机械振动的是( ) A.人趴在地上做俯卧撑 B.水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆 ... ...