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．通过观察和分析，理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦函数图线。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。 弹簧振子 【链接教材】 如人教版教材P32图所示的装置，A、B两点关于O点对称，把小球向右拉到B点后释放，可以观察到小球左右运动了一段时间，最终停止运动。 问题1 小球的运动具有什么特点？为什么小球最终停止运动？ _____ 问题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？ _____ 问题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，可忽略不计，实验结果如何？ _____ 【知识梳理】 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。 提醒：机械振动是机械运动的一种，其轨迹可以是直线也可以是曲线。 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_____。 提醒：弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动的基础。 3．平衡位置：弹簧未形变时，小球所受_____的位置。 【思考讨论】 问题 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置吗？试指出下列弹簧振子的平衡位置。 _____ 【知识归纳】 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)忽略弹簧及小球与水平杆之间的摩擦力。 (4)弹簧被拉伸(压缩)的长度在弹性限度内。 2．对平衡位置的理解 (1)平衡位置是物体振动轨迹的中心位置(不一定是振动范围的中心位置)，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，物体相对于参考系处于静止状态时所在的位置为平衡位置。 【典例1】 (对机械振动的理解)(多选)下列运动属于机械振动的是( ) A．说话时声带的运动 B．弹簧振子在竖直方向的上下运动 C．体育课上同学进行25 m折返跑 D．竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动 [听课记录]_____ _____ 【典例2】 (对平衡位置的理解)(多选)弹簧上端固定在O点，下端连接一小球，组成一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球，小球便上下振动起来，关于小球的平衡位置，下列说法正确的是( ) A．在小球运动的最低点 B．在弹簧处于原长时的位置 C．在小球速度最大时的位置 D．在小球原来静止时的位置 [听课记录]_____ _____ 弹簧振子的位移—时间图像 【链接教材】 (源自鲁科版教材)弹簧和小球分别套在光滑横杆上，弹簧左端与小球相连，右端固定在支架上，形成一个弹簧振子。在球底部固定一毛笔头，笔头下放一纸板。使小球偏离平衡位置并释放，其振动可视为简谐运动。沿图示方向匀速拉动纸板，笔头会在纸板上画出一图像。请分析该图像。 问题1 振子振动时纸板不动，画出的轨迹是怎样的？ _____ 问题2 振子振动时，匀速拖动纸板时，画出的轨迹又是怎样的？ _____ 【知识梳理】 1．振子的位移：以小球的_____为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。则振动小球的位置坐标反映了小球相对于_____的位移。 2．振动图像(x-t图像) (1)x-t图像：用横轴表示小球运动的_____，纵轴表示小球离开_____位置的位移x，描绘出小球在平衡位置附近_____时的位移随时间变化的x-t图像，即为振动图像，如图所示。 (2)图像的物理意义：反映了振子位移随时间变化的规律，它_____(选填“是”或“不是”)振子的 ... ...
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