【学霸笔记：同步精讲】10 第二章 1．简谐运动 讲义--高中人教版物理选择性必修第一册（江苏专版）

1．简谐运动 [学习目标]　1．知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和简谐运动的概念。2．观察、分析和理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦曲线。3．通过对简谐运动图像的描绘，认识简谐运动的特点。4．通过对生活中振动实例的观察，体会振动对生活的影响。 知识点一　弹簧振子 1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的_____称为机械振动，简称振动。 2．弹簧振子 如图所示，如果球与杆之间的摩擦可以____，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以____，我们把小球和弹簧组成的系统称为_____。 3．平衡位置：弹簧未形变时，小球所受_____的位置。 1．思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)任意的弹簧和任意的小球都可以构成弹簧振子。 ( ) (2)弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度。 ( ) (3)弹簧振子中小球的体积不能忽略。 ( ) (4)弹簧振子的小球一旦振动起来就不能自动停下。 ( ) 知识点二　弹簧振子的位移—时间图像 1．建立坐标系：以小球的_____为坐标原点O，沿着它的____方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置____时它对平衡位置的位移为正，在____时为负。 2．绘制图像：若用横轴表示小球运动的_____，纵轴表示小球在振动过程中离开_____的位移x，则小球振动的x-t图像如图所示，是一条正弦曲线。 　弹簧振子的x-t图像是不是小球的运动轨迹？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)弹簧振子的x-t图像中，x表示小球在某时刻的位置坐标。 ( ) (2)拍摄弹簧振子的频闪照片时，底片只要移动就可以，不一定非要匀速移动。 ( ) (3)弹簧振子的x-t图像中，弹簧振子的位移－5 cm要小于1 cm。 ( ) 知识点三　简谐运动 1．定义 如果物体的位移与时间的关系遵从____函数的规律，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．特点 简谐运动是最基本的____，弹簧振子的运动就是_____。 3．思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)简谐运动都是水平方向的运动。 ( ) (2)振动图像表示质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律。 ( ) (3)由振动图像可判断任一时刻质点的速度方向。 ( ) (4)简谐运动的图像表示质点的振动轨迹为正弦曲线。 ( ) 4．填空 如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是____(选填“OC”“AC”或“CO”)，从A点直接运动到C点的过程中，振子位移变__(选填“小”或“大”)，速度变__(选填“小”或“大”)。 如图所示的装置，把小球向右拉开一段距离后释放，可以观察到小球左右运动了一段时间，最终停止运动。 (1)小球的运动具有什么特点？为什么小球最终停止运动？ (2)在横杆上涂上一层润滑油，重复刚才的实验，观察到的结果与第一次实验有何不同？ (3)猜想：如果小球受到的阻力忽略不计，弹簧的质量比小球的质量小得多，也忽略不计，实验结果如何？ 考点1　弹簧振子和简谐运动的特点 1．对平衡位置的理解 (1)弹簧振子的平衡位置是振子不振动时，小球静止的位置。 ①如图甲所示，水平方向弹簧振子：弹簧弹力为零时的位置。 ②如图乙所示，竖直方向弹簧振子：弹簧的拉力与重力平衡时的位置。 ③如图丙所示，光滑斜面上的弹簧振子：弹簧拉力与重力沿斜面向下的分力平衡时的位置。 (2)弹簧振子的平衡位置是振动过程中，小球的速度最大的位置。 2．简谐运动的分析 (1)位移及其变化 位移指相对平衡位置的位移 ... ...