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课件网) §1 简谐运动及其图像 高二物理（教科版2019） 选择性必修 第一册 第二章 机械振动 观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？ 小狗荡秋千的运动 钟摆的往复运动 镲片的运动 新课引入 特点: 上述物体总是在某一位置附近做往复性的运动。 1.定义：我们把物体或物体的一部分在一个位置附近做的往复运动称为机械振动。简称振动。 一、机械振动： 2.特点： (1)中心位置（平衡位置） (2)往复运动 振动物体静止时的位置 “对称性” “周期性” 新课引入 思考与讨论： 新课引入 1.应用万有引力定律时，要求两个物体需为质点，为什么？ 2.应用库仑定律时，要求两个带电体需为点电荷，为什么？ 3.研究自由落体运动或平抛运动时，要求物体只受重力，为什么？ 质点、点电荷是理想化物理模型；自由落体运动、平抛运动是理想化运动形式，主要目的是为了研究物理问题的方便性，在明确了基本规律基础上可以研究更加复杂的情况。 这节课我们来研究一个机械振动运动中的理想化模型。 2.条件 ：（1）忽略摩擦力等各种阻力； （2）小球看成质点； （3）忽略弹簧质量。 1.定义:小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 弹簧+小球 二、简谐运动 新课讲授 新课讲授 模型实验演示 思考与讨论： 新课讲授 结合刚才的演示实验和下图，如果O点是弹簧原长的位置，小球在此点的受力特点是什么？ 二、简谐运动 3.平衡位置：振子原来静止时的位置，即：小球所受合力为0。 新课讲授 思考与讨论： 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置吗？ 二、简谐运动 3.平衡位置： 新课讲授 不一定在弹簧的原长位置。 如果轻质弹簧的下端挂一个小球，上端固定，它们组成了一个振动系统，即为竖直弹簧振子。 小球原来静止时的位置就是弹簧振子的平衡位置，但此位置却并非是弹簧原长的位置。 二、简谐运动 思考与讨论： 新课讲授 1.结合刚才的演示实验和下图，如果我们把弹簧压缩，让弹簧振子从最左端的A点释放，开始运动，它运动有何特点？ 3.你觉得怎样可以更加形象直观的描述弹簧振子的运动呢？ 2.在由A到O再到B的过程中，弹簧振子的加速度如何变化？速度如何变化？相对O点的距离如何变化？ 二、简谐运动 复习回顾： 新课讲授 我们如何描述物体在直线运动中的位置变化呢？ 如果我们已经知道了物体各个时刻的位置信息如下所示： 时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0 位移x/m 0 100 200 300 400 新课讲授 时间t/s 0 5.0 10.0 15.0 20.0 位移x/m 0 100 200 300 400 (1)选取位置参考点，设原点位置坐标为零. (2)选取正方向，建立平面直角坐标系，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x. (3)描点法描出数据. x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s 位移时间图像 (4)用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来 思考与讨论：通过刚才的复习，你是否觉得我们也可以通过位移时间图像来形象直观的描述弹簧振子的位置随时间的变化关系呢？ 知识点 1 振 幅 因为｜sin（ωt+φ)｜≤1，所以｜x｜≤A，这说明A是物体离开平衡位置的最大距离。 如图，M点和M'点表示水平弹簧振子在平衡位置O点最右端及最左端的位置，则｜OM｜=｜OM'｜=A。 定义：我们把振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。 单位：米（m） 振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小 物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。 A A 2A x＝Asin（ωt＋φ） 三、描述简谐运动的物理量及表达式 知识点 2 周期与频率 全振动:振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同,如M→M）所经历的过程。一次全振动路程为振幅的4倍,即4A。 周期（T ）:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要 ... ...
