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课件网) 第二章 | 机械振动 第1节 简谐运动 1．认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移。 2．知道简谐运动的图像为正(或余)弦曲线，理解其物理意义。 3．了解简谐运动的特征。 一、弹簧振子 1．填一填 (1)机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的_____运动，简称振动。 (2)平衡位置：小球所受合力为0的位置。 (3)弹簧振子：_____与弹簧组成的系统，它是一个理想化模型。 往复 小球 2．判一判 (1)秋千在空中的往复运动属于机械振动。 ( ) (2)平衡位置就是速度为零的位置。 ( ) (3)平衡位置就是振子所受合力为0的位置。 ( ) 3．想一想 如图所示，把一个有孔的小木球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑杆上，能够自由振动，这个系统可称为弹簧振子吗？为什么？ 提示：不能。因为弹簧的质量与小球相比不能忽略。 √ × √ 二、弹簧振子的位移—时间图像 1．填一填 (1)建立坐标系：以小球的_____为坐标原点，用横坐标表示振子运动的_____，纵坐标表示振子离开平衡位置的_____，建立坐标系，描绘出位移随时间变化的图像，即x-t图像。 (2)位移x的含义：振子的位移x是从_____指向某时刻所在位置的有向线段。在x-t图像中，振子位置在t轴上方，表示位移为____，在t轴下方，表示位移为____。 平衡位置 时间 位移 平衡位置 正 负 3．想一想 如图所示为振子的位移—时间图像，振子的位移—时间图像就是振子的运动轨迹吗？ 提示：x-t图像描述的是振子的位移随时间的变化规律，并不是振子的运动轨迹。 三、简谐运动 1．填一填 (1)定义：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_____曲线，这样的振动是一种简谐运动。 (2)简谐运动是最基本的振动，弹簧振子中小球的运动就是_____运动。 2．判一判 (1)简谐运动是一种匀变速直线运动。 ( ) (2)简谐运动的图像描述的是振子的位移随时间的变化规律。 ( ) (3)简谐运动图像上位移为0的时刻表示小球恰好处于平衡位置。 ( ) 正弦函数 正弦 简谐 × √ √ 3．选一选 如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示。则 ( ) A．在t＝0时刻，振子的位置在a点 B．在t＝t1时刻，振子的位置在O点 C．在t＝t1时刻，振子的速度为零 D．在t＝t2时刻，振子的加速度为零 解析：由题图乙可知，t＝0时刻x＝0，振子在平衡位置，即振子在O点，t＝t1时刻，x＝0，振子在平衡位置，速度不为零，故B正确，A、C错误；在t＝t2时刻，振子的位移最大，振子受弹簧弹力作用，加速度不为零，故D错误。 答案：B [学透用活] 1．实际物体看成弹簧振子的四个条件 (1)弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子(小球)。 (2)构成弹簧振子的小球体积足够小，可以认为小球是一个质点。 (3)忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力。 (4)小球从平衡位置被拉开的位移在弹性限度内。 2．简谐运动的位移 位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。 弹簧振子与简谐运动的理解 3．简谐运动的速度 (1)物理含义：速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。在所建立的坐标轴(也称“一维坐标系”)上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。 (2)特点：如图所示为一简谐运动的模型，振子在O点速度最大，在A、B两点速度为零。 4．简谐运动的加速度 (1)产生：水平弹簧振子的加速度是由弹簧弹力产生的。 (2)方向特点：总是指向平衡位置。 (3)大小变化规律：远离平衡位置运动，振子的加速度增大；向平 ... ...
