2.1簡諧運(yùn)動+課件-2021-2022學(xué)年魯科版（2019）高中物理選擇性必修第一冊

第二章機(jī)械振動§1.1簡諧運(yùn)動

想一想——

進(jìn)入高中以來，我們主要學(xué)習(xí)了哪幾種形式的動?

請說出各運(yùn)動的名稱及每種運(yùn)動所對應(yīng)的受力情況。1.勻速直線運(yùn)動

2.勻變速直線運(yùn)動3.平拋運(yùn)動

4.勻速圓周運(yùn)動

機(jī)械振動是生活中常見的運(yùn)動形式運(yùn)動的共同特點(diǎn)？1、定義：物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動，叫做機(jī)械振動，簡稱為振動2、平衡位置：物體停止振動時所處的位置3、運(yùn)動軌跡：可以為直線，也可以為曲線一、機(jī)械振動4、機(jī)械振動的主要特征是：“空間運(yùn)動”的往復(fù)性和“時間”上的周期性。5、產(chǎn)生振動有兩個必要條件：（1）每當(dāng)物體離開平衡位置就會受到回復(fù)力的作用。（2）阻力足夠小。

1、彈簧振子是理想模型（2）輕質(zhì)彈簧——和小球質(zhì)量相比，彈簧質(zhì)量很小，可忽略不計(jì)。2、有孔小球——稱為振子（1）穿在光滑水平桿上——摩擦阻力忽略不計(jì)OC二、簡諧運(yùn)動及其特征（1）平衡位置：物體不振動時靜止平衡時位置。（2）位移：

①以平衡位置為起點(diǎn)②“+”“—”3.振動中的幾個概念OCF回=-kx

①效果：把物體拉回平衡位置②方向：始終指向平衡位置（要改變的）③來源：合力、一個力或某個力的分力【強(qiáng)調(diào)】回復(fù)力和向心力一樣是效果力，并且是變力簡諧運(yùn)動：如果物體所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置，則物體所做的運(yùn)動叫做簡諧運(yùn)動。（3）回復(fù)力：振子在振動過程中，所受重力與支持力平衡，振子在離開平衡位置O點(diǎn)后，只受到彈簧的彈力作用，這個力的方向跟振子離開平衡位置的位移方向相反，總是指向平衡位置，所以稱為回復(fù)力。（2）加速度a在兩個“端點(diǎn)”最大，在平衡位置為零，方向總指向平衡位置。（3）速度大小v與加速度a的變化恰好相反，在兩個“端點(diǎn)”為零，在平衡位置最大，除兩個“端點(diǎn)”外任何一個位置的速度方向都有兩種可能。注意：動量的變化與速度的變化規(guī)律是一樣的a=-kx/mOC振子的運(yùn)動B－OO－—OO—B對平衡位置的位移x方向怎樣？大小如何變化？回復(fù)力F的方向怎樣？大小如何變化？加速度a的方向怎樣？大小如何變化？速度v的方向怎樣？大小如何變化？向左向右向右向左向右向左向左向右向右向左向左向右向右向右向左向左減小減小

減小增大增大

增大增大減小減小減小減小增大增大增大增大減小靠近平衡位置：位移、回復(fù)力、加速度、彈性勢能均減小，速度、動能均增大。遠(yuǎn)離平衡位置：位移、回復(fù)力、加速度、彈性勢能均增大，速度、動能均減小。能量轉(zhuǎn)化規(guī)律：動能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變。彈簧振子的振動規(guī)律【例1】彈簧振子作簡諧運(yùn)動時，以下說法正確的是

A.振子通過平衡位置時，回復(fù)力一定為零B.振子作減速運(yùn)動，加速度卻在增大C.振子向平衡位置運(yùn)動時，加速度方向與速度方向相反D.振子遠(yuǎn)離平衡運(yùn)動時，加速度方向與速度方向相反E.物體向平衡位置運(yùn)動時，做勻加速運(yùn)動，背離平衡位置時，做勻減速運(yùn)動ABD【例2】一彈簧振子做簡諧運(yùn)動，下列說法正確的是A.若位移為負(fù)值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B.振子每次經(jīng)過平衡位置時，加速度相同，速度也一定相同C.振子每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同D.振子在平衡位置兩側(cè)對稱的位置上，其速度、位移都反向C【例3】、做簡諧運(yùn)動的物體，當(dāng)位移為負(fù)值時，以下說法正確的是（）

A、速度一定為正值，加速度一定為正值。

B、速度不一定為正值，但加速度一定為正值。

C、速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值。

D、速度不一定為負(fù)值，加速度一定為負(fù)值。

B簡諧運(yùn)動的對稱性簡諧運(yùn)動的對稱性是指：1.振子在關(guān)于平衡位置對稱的兩位置具有相等的速率和動能；等大反向的位移、加速度和回復(fù)力。2.振子往返經(jīng)過同