第1节 简谐运动 第二章 机械振动 粤教版选择性必修一 课堂引入 壹 简谐运动的图像和特征 叁 典例分析 伍 目录 认识简谐运动 贰 课堂小结 陆 简谐运动的能量特征 肆 课堂引入 第一部分 壹 一、课堂引入 敲打后的鼓面 微风吹过的湖面 波动过后的琴弦 现象观察：鼓面、湖水和琴弦都在来回的振动。 思考：这些运动他们都有些什么共同的特征？ 认识简谐运动 第二部分 贰 二、认识简谐运动 （1）概念：物体（或者物体的一部分）在某一中心位置（平衡位置）两侧所做的往复运动叫作机械振动，简称振动。 （2）特征 ①有一个“中心位置”,即平衡位置，也是振动物体静止时的位置； ②运动具有往复性 【注意】振动的轨迹可能是直线也可以是曲线 1. 机械振动 二、认识简谐运动 【情景】把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。弹簧未形变时，小球所受合力为0，处于平衡位置。把小球拉向右方，然后放开，它就在平衡位置附近运动起来。 2. 弹簧振子 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。 二、认识简谐运动 （1）定义： 2. 弹簧振子 【思考】建立理想化的弹簧振子模型要满足什么条件？ 小球看成质点 不计空气阻力 弹簧的质量与小球相比可以忽略（弹簧是轻弹簧） 杆要尽可能光滑 振子的最大位移必须在弹簧的弹性限度内 （2）平衡位置(O)： 振子（即小球）原来处于静止时的位置（如图1） 【注意】：在平衡位置，弹簧不一定处于原长 （3）振子的位移x：振子相对于平衡位置的位移。 简谐运动中的位移以平衡位置O点为起始位置， 小球振动时所在的位置为末位置（即相对平衡位置的位移）。若规定水平向右为正方向。小球在平衡位置的右边时它的位移x为正（如图2），在左边时位移x为负（如图3）。 二、认识简谐运动 2. 弹簧振子 图（1） 图（2） 图（3） 二、认识简谐运动 （1）定义：使弹簧振子在平衡位置附近做往复运动的力叫做回复力。 （2）特点和表达式：在弹性限度内，振子所受到 的回复力F的大小跟振子偏离平衡位置的位移x的 大小成正比，即F=-kx （3）回复力的方向：跟振子偏离平衡位置的位移 相反（或总是指向于平衡位置） 3. 弹簧振子的回复力 简谐运动的图像和特征 第三部分 叁 三、简谐运动的图像和特征 1. 弹簧振子的位移———时间图像（x-t） （1）全振动：振子往复运动一次 （2）简谐运动及图像：正弦或余弦函数 【注意】振动图像是位移随时间变化的规律，不是振子的运动轨迹 x t 2. 简谐运动的几个特征物理量 （1）振幅：振子振动时，离开平衡位置的最大距离，用“A”表示； （2）周期：物体完成一次全振动所需要的时间，用“T”表示。 （3）频率：物体在一段时间内全振动的次数与所用时间之比，用“f ”表示。 （4）周期与频率的关系：T= 1???? ? 间隙运动的能量特征 第四部分 肆 三、简谐运动的能量特征 1. 振子运动过程中个物理量的变化 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}简谐运动过程 B B→O O O→B’ B’ B’→O O O→B 位移 大小 方向 回复力 大小 方向 加速度 大小 方向 速度 大小 方向 动能 弹性势能 机械能 最大 向右 减小 向右 0 增大 向左 最大 向左 减小 向左 0 增大 向右 最大 向左 减小 向左 0 增大 最大 向右 减小 向右 0 增大 向左 最大 向左 减小 向左 0 增大 向右 最大 向右 减小 向右 0 增大 向左 0 增大 向左 最大 向左 减小 向左 0 增大 向右 最大 向右 0 0 最大 0 增大 减小 不变 减小 0 不变 增加 不变 增大 0 最大 不变 增大 减小 不变 最大 最小 不变 减小 增大 不变 向右 减小 总结：（1）平衡位置：位移为零，回复力为零，加速度为零，速度最大，动能最 ... ...
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