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课件网) 从我国古代“鱼洗”说起 01 机械振动 来回摇摆的树枝 往复摆荡的秋千 01 机械振动 物理学中， 将物体（ 或物体的某一部分 ）在某一位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。这个位置称为平衡位置。 平衡位置 平衡位置 一切发声的物体都在振动 振动的音叉 拉动的琴弦 抖动的翅膀 机械振动是一种常见的运动。 演奏前，琴弦所受合力为 0, 静止于平衡位置。演奏时拨动琴弦，使其偏离平衡位置。 由于形变，琴弦产生一个指向平衡位置的弹力。 如果琴弦在平衡位置的左方，则弹力的方向向右，指向平衡位置；如果琴弦在平衡位置的右方，则弹力的方向向左，也指向平衡位置。 总之，只要琴弦偏离平衡位置，它总会受到指向平衡位置的弹力。 这种总是指向平衡位置的力称为 振动的产生 正是回复力的作用，使琴弦来回振动。 产生振动的条件： 回复力可以是一个力提供也可以是几个力的合力提供，是以效果命名的力。 平衡位置：指物体所受回复力为零的位置 弹簧振子 弹簧一端固定，另一端连接一个可视为质点的物体，不计弹簧质量，物体置于光滑水平面上，这样构成的振动系统称为弹簧振子。 弹簧振子是一种理想模型。 从能量的角度看，弹簧振子在振动的过程只有弹簧的弹力做功，系统的动能和弹性势能相互转换。 弹簧振子 物体处于平衡位置O 时，弹簧为原长，物体所受的弹力为 0; 将物体向右拉至B后由静止释放，由于弹簧被拉长，会对物体施加向左的指向平衡位置的弹力，使物体向平衡位置运动； 到达平衡位置时，物体所受弹力为 0, 但由于惯性，会继续向左运动并挤压弹簧，弹簧对物体施加向右的指向平衡位置的弹力，阻碍其继续向左运动，直至速度减小为 0, 到达位置 C处； 此后，在弹力的作用下，物体改变运动方向，返回位置B,……这样在平衡位置附近往复运动，形成振动。 物体所受弹簧的弹力提供了回复力 弹簧振子 取平衡位置O为 x 轴的原点，向右为 x 轴的正方向。 ★回复力方向始终与位移的方向相反 x x 观察振子运动可以发现： 据胡克定律 ★回复力大小与位移的大小成正比 02 简谐运动动及其特征 k是弹簧的劲度系数 x是相对平衡位置的位移 负号表示力与位移的方向相反 物体所受回复力的大小与位移大小成正比，并且方向总指向平衡位置的运动，叫简谐运动。 设物体质量为m,据牛顿第二定律可得物体加速度 加速度的大小与位移成正比，方向与位移方向相反。 具有加速度的大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的运动特征的运动，叫简谐运动。 小球在两个斜面间来回滚动的过程是简谐运动吗？ 小球在同一个斜面上滚动时下滑力是不变的， 所以不是简谐运动。 简谐运动回复力、位移、加速度、速度的变化特点 0→B B B →O O O→A A A→O 位移x 大小 方向 回复力F 大小 方向 加速度a 大小 方向 速度v 大小 方向 振子位置 物理量 （填“增”“减”“+”“-”“最大”“0”） 增 + 增 - 增 - 减 + 最大 + 最大 - 最大 - 0 减 + 减 - 减 - 增 - 0 0 0 最大 - 增 - 增 + 增 + 减 最大 - 最大 + 最大 + 0 - 减 - 减 + 减 + 增 + 点击图片打开动画 让弹簧下端挂一重物，上端固定，组成竖立方向的弹簧振子。先让弹簧振子处于自然静止状态，再向下拉动重物。重物便上下往复振动。这样的运动是简谐运动吗？ 竖直方向的弹簧振子 假设重物所受的重力为G，弹簧的劲度系为k，重物处于平衡位置时弹簧的伸长量为x1，则 G=kx1 设重物向下偏离平衡位置的位移为x时，弹簧的伸长量为x2，则 x =x2 – x1 取竖直向下为正方向，则此时弹簧振子的回复力 F=G-kx2=kx1-kx2=-kx 所以，竖直方向的弹簧振子的运动是简谐运动。 F G 简谐运动特点小结 1、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。 2 ... ...
