高中物理第十一章第一節(jié)簡諧運動學(xué)案新人教版選修

1、第十一章 機械振動1.簡諧運動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解什么是機械振動2.掌握簡諧運動回復(fù)力的特征3.掌握從圖形圖像分析簡諧振動位移隨時間變化的規(guī)律4.通過簡諧運動圖像分析回復(fù)力，加速度速度隨時間變化規(guī)律【重點難點】形成簡諧運動的概念和認(rèn)識它的位移與時間的函數(shù)圖像；簡諧運動位移與時間函數(shù)關(guān)系的建立?！菊n前預(yù)習(xí)】一、機械振動 1定義：物體（或物體的一部分）在平衡位置附近所做的往復(fù)運動，叫做機械振動。2產(chǎn)生振動的必要條件：有回復(fù)力存在；阻力足夠小。3回復(fù)力的特點：回復(fù)力是使物體回到平衡位置的力，它是按力的作用效果命名的，回復(fù)力可能是一個力，也可能是一個力的分力，還可能是幾個力的合力。回復(fù)力的方向始終指向

2、平衡位置，回復(fù)力是時刻變化的力。二、簡諧運動 1物體在跟位移成正比，而且總是指向平衡位置的力作用下的振動叫簡諧運動。2回復(fù)力F和加速度a與位移x的關(guān)系：, 。注意：“”號表示回復(fù)力的方向與位移方向相反，即總是指向平衡位置。k是比例系數(shù)，不能理解成一定是彈簧的勁度系數(shù)，只有彈簧振子，才等于勁度系數(shù)。機械振動不一定是簡諧運動，簡諧運動是最簡單、最基本的振動。3偏離平衡位置的位移：由于振子總是在平衡位置兩側(cè)移動，如果我們以平衡位置作為參考點來研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為振動的位移。它的大小等于該點與平衡位置之間的距離，方向由平衡位置指向物體所在位置。注意：偏離平衡位置的位移是以平衡

3、位置為起點，以平衡位置為參考位置。某段時間內(nèi)的位移，是默認(rèn)以這段時間內(nèi)的初位置為起點。4簡諧運動的對稱性：做簡運動的質(zhì)點，在距平衡位置等距離的兩點上時，具有大小相等的速度和加速度，在O點左右相等的距離上的運動時間也是相同的?！绢A(yù)習(xí)檢測】1. 簡諧運動屬于下列哪一種運動( )A.勻速運動 B.勻變速運動C.非勻變速運動 D.機械振動2. 彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動，在振子向平衡位置運動的過程中( )A.振子所受的彈力逐漸增大B.振子的位移逐漸增大C.振子的速度逐漸減小D.振子的加速度逐漸減少3. 如圖所示,為質(zhì)點P在04 s內(nèi)的振動圖象，下列敘述正確的是( )A.再過1 s，該質(zhì)點的位移是

4、正向最大B.再過1 s，該質(zhì)點的速度方向向上C.再過1 s，該質(zhì)點的加速度方向向上D.再過1 s，該質(zhì)點的加速度最大【參考答案】【預(yù)習(xí)檢測】1. CD 2.D 3. AD堂中互動【典題探究】例1如圖所示，質(zhì)量為m的物質(zhì)自斜面處的A點，由靜止下滑，若斜面光滑，（兩斜面在B處以光滑圓弧相連接，物體通過B處無能量損失），則物體在A、C間往復(fù)運動，這種往復(fù)運動（ ）A. 是機械振動B不是機械振動C是簡諧運動D不是簡諧運動解析：根據(jù)機械振動的定義可知，物體做的是機械振動，但物塊在運動過程中所收的合力，即回復(fù)力是恒力，不隨位移的大小的變化而變化，所以物體做的不是簡諧運動，所以本題應(yīng)選AD答案：AD例2物體做簡諧運動時，下列判斷中正確的是（ ）A在平衡位置加速度最大。B在平衡位置速度最大。C在運動路徑兩端速度最大。D在運動路徑兩端加速度最小。解析：物體在平衡位置時，位移x=0，加速度a=0。在運動路徑兩端時，位移最大，加速度也最大，所以A、D都錯。物體在運動路徑兩端時，速度都等于零，C錯。從兩端向平衡位置運動時，物體作加速度大小在變小、速度大小在變大的變加速運動，至平衡位置時速度達最大。B正確。答案：BOx例3輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端懸掛物體m，彈簧的勁度系數(shù)為k，現(xiàn)將物體從平衡位置向下拉開一段距離后釋放，試證明物體的運動是簡諧振動。解析：如圖所示，設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向為正方