人教版高中物理選修34課件：111《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》(共23張PPT)

1、1.加速度加速度大小方向都不變大小方向都不變的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。（自由落體運(yùn)動(dòng)）（自由落體運(yùn)動(dòng)）思考思考1 1：我們以前學(xué)過(guò)哪些運(yùn)動(dòng)形式？我們以前學(xué)過(guò)哪些運(yùn)動(dòng)形式？2.加速度加速度大小方向都不變大小方向都不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（平拋運(yùn)動(dòng)）（平拋運(yùn)動(dòng)）3.加速度加速度大小不變方向改變大小不變方向改變的變加速曲線運(yùn)的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）動(dòng)。（勻速圓周運(yùn)動(dòng)）教學(xué)錄像教學(xué)錄像 ： 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)思考思考2 2：如果加速度大小和方向都改變，那么如果加速度大小和方向都改變，那么物體會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)呢？物體會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)呢？機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)特點(diǎn)“中心中心”意味著具有

2、意味著具有“對(duì)稱(chēng)性對(duì)稱(chēng)性”（也稱(chēng)這中心為平衡位置）（也稱(chēng)這中心為平衡位置）（1 1）、圍繞著）、圍繞著“中心中心”位置位置（2 2）、）、“往復(fù)往復(fù)”運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)“往復(fù)往復(fù)”意味著具有意味著具有“周期性周期性”（知道一次完整的運(yùn)動(dòng)情況可推之后的運(yùn)動(dòng)情（知道一次完整的運(yùn)動(dòng)情況可推之后的運(yùn)動(dòng)情況）況）彈簧振子彈簧振子理想化模型理想化模型 2、 理想化處理理想化處理： 忽略摩擦力忽略摩擦力 忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量思考：思考：振子的運(yùn)動(dòng)是怎樣一種運(yùn)動(dòng)呢？振子的運(yùn)動(dòng)是怎樣一種運(yùn)動(dòng)呢？一、彈簧振子一、彈簧振子1 1、概念：小球和彈簧所組成的系統(tǒng)的名稱(chēng)，有時(shí)也、概念：小球和彈簧所組成的系統(tǒng)的名稱(chēng)，有時(shí)也把這樣

3、的小球稱(chēng)做彈簧振子或簡(jiǎn)稱(chēng)振子把這樣的小球稱(chēng)做彈簧振子或簡(jiǎn)稱(chēng)振子 振子的位移振子的位移x x都是都是相對(duì)于平衡位置相對(duì)于平衡位置的位移，以平衡位置為的位移，以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)O O，沿振動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸。規(guī)定在，沿振動(dòng)方向建立坐標(biāo)軸。規(guī)定在O O點(diǎn)右邊時(shí)位移點(diǎn)右邊時(shí)位移為正，在左邊時(shí)位移為負(fù)。為正，在左邊時(shí)位移為負(fù)。二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象OX XA A為正、為正、X XB B為負(fù)為負(fù) 研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)1 1、位移隨時(shí)間的變化規(guī)律、位移隨時(shí)間的變化規(guī)律（1 1）作圖法）作圖法二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象2 2、圖象

4、繪制方法、圖象繪制方法第一個(gè)第一個(gè)1/21/2周期：周期：第二個(gè)第二個(gè)1/21/2周期：周期：橫坐標(biāo)：橫坐標(biāo)：振動(dòng)時(shí)間振動(dòng)時(shí)間t t縱坐標(biāo)：縱坐標(biāo)：振子相對(duì)于平衡位置振子相對(duì)于平衡位置的位移的位移猜想：猜想：彈簧振子的位移彈簧振子的位移時(shí)間圖象可能是余弦曲線。時(shí)間圖象可能是余弦曲線。二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象 勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體在水平方向的投影與水平方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體在水平方向的投影與水平方向彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是等效的。彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是等效的?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】動(dòng)畫(huà)演示：簡(jiǎn)諧與圓周運(yùn)動(dòng)等效動(dòng)畫(huà)演示：簡(jiǎn)諧與圓周運(yùn)動(dòng)等效)cos()cos(tAx（2 2）、頻閃照相）、頻閃

5、照相二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象 在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆，讓一條紙帶在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆，讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，筆在紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，筆在紙帶上畫(huà)出的就是小球的振動(dòng)圖象。上畫(huà)出的就是小球的振動(dòng)圖象。(3)(3)、描圖記錄法、描圖記錄法二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象教學(xué)錄像教學(xué)錄像: :簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的應(yīng)用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的應(yīng)用 二、彈簧振子的位移二、彈簧振子的位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象(4)(4)、用傳感器和計(jì)算機(jī)描繪、用傳感器和計(jì)算機(jī)描繪探究實(shí)驗(yàn)：探究實(shí)驗(yàn)： 彈簧振子的振動(dòng)圖像彈簧振子的

6、振動(dòng)圖像 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?觀察彈簧振子的振動(dòng)圖像觀察彈簧振子的振動(dòng)圖像【實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理】 將位移傳感器發(fā)射模塊作為彈簧振子固定在彈簧振子實(shí)驗(yàn)器上并使之振動(dòng)，獲將位移傳感器發(fā)射模塊作為彈簧振子固定在彈簧振子實(shí)驗(yàn)器上并使之振動(dòng)，獲得的得的s-t曲線即為彈簧振子的振動(dòng)圖像。曲線即為彈簧振子的振動(dòng)圖像?！緦?shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】 思邁思邁Prodigy Lab 數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器、計(jì)算機(jī)、彈簧振子實(shí)驗(yàn)器等。數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器、計(jì)算機(jī)、彈簧振子實(shí)驗(yàn)器等。【實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置圖】【實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)過(guò)程】1將位移傳感器的發(fā)射模塊作為彈簧振子使用，平放固定在滑塊上并可做水平將位移傳感器的發(fā)射模塊作為彈簧

7、振子使用，平放固定在滑塊上并可做水平振動(dòng)。將接收模塊固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，連接到數(shù)據(jù)采集器，使之與發(fā)射模振動(dòng)。將接收模塊固定在氣墊導(dǎo)軌的一端，連接到數(shù)據(jù)采集器，使之與發(fā)射模塊處于同一平面且基本正對(duì)；塊處于同一平面且基本正對(duì)；2打開(kāi)思邁打開(kāi)思邁Prodigy Lab實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)列表數(shù)據(jù)列表”。3打開(kāi)位移傳感器發(fā)射模塊的電源開(kāi)關(guān)，點(diǎn)擊打開(kāi)位移傳感器發(fā)射模塊的電源開(kāi)關(guān)，點(diǎn)擊“開(kāi)始讀數(shù)開(kāi)始讀數(shù)”，使之水平振動(dòng)，使之水平振動(dòng)，可以觀察到彈簧振子振動(dòng)圖像，如圖。可以觀察到彈簧振子振動(dòng)圖像，如圖。 1、定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦、定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函

8、數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（xt圖象）是一條圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如：彈簧正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。振子的運(yùn)動(dòng)。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。 2 2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)時(shí)間；縱坐標(biāo)時(shí)間；縱坐標(biāo)偏離平衡位置的位移偏離平衡位置的位移三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象txo思考思考1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象就是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎？2、由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象判斷簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)屬于下列哪一種運(yùn)動(dòng)？A A、勻變速運(yùn)動(dòng)、勻變速運(yùn)動(dòng) B B、勻速直線、勻速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) C C、變加速運(yùn)動(dòng)、變加速運(yùn)動(dòng) D D、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng) txo小小 結(jié)結(jié)1 1、機(jī)械振動(dòng)：、機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置（中心位置）兩物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱(chēng)為振動(dòng)。側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱(chēng)為振動(dòng)。平衡位置：振子原來(lái)靜止時(shí)的位置平衡位置：振子原來(lái)靜止時(shí)的位置2 2、彈簧振子、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的質(zhì)理性化模型：