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课件网) 第二章 机械振动 第1节 简谐运动及其图像 _____ _____ 1.了解机械振动的概念，会 用理想化方法建构弹簧振子 模型. 2.知道简谐运动的特征，会 描绘简谐运动的振动图像， 知道振动图像的物理意义. 3.理解振幅、周期、频率等 描述简谐运动的物理量，知 道简谐运动的表达式，了解 相位和初相位. 情境导学 海洋生态自动监测浮标可用于监测水质和气象等参数，随着水的波动，浮标也 在某个位置附近做往复的上下运动，标志航道浅滩或危及航行安全的障碍物. 新知课丨必备知识解读 知识点1 机械振动 1 定义 物体（或物体的某一部分）在某一位置（平衡位置）两侧所做的往复运动，叫 作机械振动，通常简称为振动． 【说明】机械振动是机械运动的一种． . . 2 特点 深度理解 对平衡位置的理解 1.平衡位置是物体在振动方向上所受合力为零的位置.每当物体离开平衡位置后， 它就受到一个指向平衡位置的力，该力产生使物体回到平衡位置的效果. 2.平衡位置的判断方法：振动系统不振动时，物体处于平衡状态所在的位置为 平衡位置. . . 学思用·典例详解 例1-1 （多选）下列运动属于机械振动的是( ) ABD A.拨动后的琴弦 B.水塘里的芦苇在微风作用后左右摆动 C.五星红旗迎风飘扬 D.钓鱼时浮标在水中上下浮动 【解析】机械振动是指物体在平衡位置附近所做的往复运动，显然选项C中涉及的物 体的运动不符合这一定义，故C错误，A、B、D正确. 点评 往返运动不一定是机械振动，判断物体的运动是否是机械振动，要看两个方面： （1）是否有平衡位置；（2）是否做往复运动. 知识点2 简谐运动 图2-1-1 1 振子 （1）定义 如图2-1-1所示，将弹簧上端固定，下端连接一个小球，小球可在 竖直方向上运动．弹簧的质量比小球的质量小得多，可以忽略不计， 若不计空气阻力，这样的系统称为弹簧振子，（弹簧振子是一个理想 化模型，它是研究一般性振动的基础.）其中小球称为振子． . . . . . . . . （2）弹簧振子的理想化条件 2 简谐运动 （1）定义 如果质点的位移与时间的关系图像严格遵从正弦函数的规律，即它的振动图像 （位移—时间图像）是一条正弦曲线，这样的运动叫作简谐运动．（【说明】简谐 运动是最简单、最基本的振动，任何复杂的振动都可以看作几个或很多个简谐运动 的叠加．）做简谐运动的振子称为谐振子． （2）运动性质 简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用 下的变速运动. . . . . . . . . 深度理解 对弹簧振子位移的理解 1.振动位移：从平衡位置指向小球某时刻所在位置的有向线段，方向为由平衡 位置指向小球所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离. 2.矢量性：振动位移是矢量，若规定小球在平衡位置右侧时位移为正，则它在 平衡位置左侧时就为负. 3.两种位移的区别：机械运动中的位移是从初位置到末位置的有向线段，而弹 簧振子的位移总是相对于平衡位置而言的，都是从平衡位置指向小球所在位置. 3 简谐运动的振动图像 （1）振动图像的描绘方法 以横轴表示时间
，以纵轴表示小球相对平衡位置的位移，将各时刻小球的位移 描在坐标系中，用平滑曲线连接各点. （2）通过实验观察弹簧振子的振动图像 ①把小球沿弹簧轴线方向拉离平衡位置一小段距离，然后由静止释放，用手机 对小球的运动过程进行录像． ②等时间间隔 截屏，然后利用软件拟合在一张照片上． 【说明】也可以用频闪照相机每隔 拍照一次，拍摄时底片从左向右匀速运 动，在底片上留下小球和弹簧的一系列的像. 图2-1-2 ③如图2-1-2所示，在照片上建立坐标系，横轴代 表时间，纵轴代表小球相对平衡位置的位移 ，就得 到了小球在平衡位置附近往复运动的位移—时间图像， 即 图像． ... ...
