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课件网) 1 简谐运动 第二章 机械振动 [定位·学习目标] 1.通过阅读教材,知道机械振动、弹簧振子、简谐运动等概念,形成物理观念。2.经历对简谐运动运动学特征的探究过程,理解简谐运动的位移—时间图像是一条正弦曲线,能从简谐运动的图像中了解简谐运动的规律,培养科学思维。3.通过对生活中振动实例的观察,体会振动对生活的影响,培养科学态度和责任。 探究·必备知识 知识点一 弹簧振子 「探究新知」 1.机械振动:物体或物体的一部分在一个位置附近的 运动称为机械振动,简称 。 2.弹簧振子模型:如图所示,把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球套在 的杆上,能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力很小,也可以忽略。我们把小球和弹簧组成的系统称为 ,有时也简称为 。 3.平衡位置:弹簧未形变时,小球所受合力为 ,处于平衡位置。 往复 振动 光滑 弹簧振子 振子 0 正误辨析 (1)弹簧振子的平衡位置都在原长处。( ) (2)振动的物体可以做直线运动,也可以做曲线运动。( ) (3)简谐运动是匀变速运动。( ) (4)弹簧振子每次经过平衡位置时,位移为零。( ) × √ √ × 知识点二 弹簧振子的位移—时间图像 「探究新知」 1.建立坐标系:以小球的 为坐标原点,沿着 方向建立坐标轴,规定水平向右为正方向。小球在平衡位置的 时它的位置坐标x为正,在 时位置坐标x为负。 2.绘制图像:若用横轴表示振子运动的 ,纵轴表示振子在振动过程中离开 的位移x,则振子振动的x-t图像如图所示,是一条正弦曲线。 3.物理意义:反映了振子的 随 的变化规律。 平衡位置 它的振动 右边 左边 时间t 平衡位置 位移 时间 正误辨析 (1)简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹。( ) (2)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。( ) (3)振动图像中弹簧振子的位移为-5 cm,小于1 cm。( ) (4)振子的位移相同时,速度也相同。( ) × √ × × 知识点三 简谐运动 「探究新知」 1.简谐运动:如果物体的位移与时间的关系遵从 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。 正弦函数 正弦 2.特点 (1)简谐运动是最 、最简单的振动。 (2)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 运动。 基本 变加速 如图所示的三个图像分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图像。从三个图像可知,这三个物体的振动有什么共同特点 三个振动物体中,最基本的振动是哪一个 「新知检测」 【答案】 由题图可看出,三个物体振动的共同特点是都具有周期性;弹簧振子振动的图像是简谐运动的图像,是最基本的振动。 突破·关键能力 要点一 弹簧振子模型 「情境探究」 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后,最终停止运动。 【答案】 (1)小球的运动具有往复性。小球因为受到阻力的作用最终停止运动。 探究:(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 【答案】 (2)小球往复运动的次数增多,运动时间变长。 (3)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 【答案】 (3)小球将持续地做往复运动。 1.弹簧振子的理想化条件 (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)忽略一切摩擦及阻力。 (4)小球从平衡位置被拉开的距离在弹簧的弹性限度内。 「要点归纳」 2.弹簧振子的振动分析 (1)位移及其变化:位移指相对平衡位置的位移,由平衡位置指向振子 ... ...
