簡諧運動課件高二上學期物理選擇性

第2章機械振動

第1節(jié)

簡諧運動匯報人：往復擺蕩的秋千往復運動的鐘擺這些物體的運動有什么共同特點?如何研究這類運動呢?會用能量守恒的觀點分析彈簧振子中動能、勢能、總能量的變化規(guī)律掌握簡諧運動的定義,會根據(jù)回復力的特點判斷物體是否做簡諧運動知道機械振動、平衡位置、彈簧振子的概念0302會用動力學的方法分析簡諧運動中位移、速度、回復力和加速度的變化規(guī)律0104一、機械振動1.定義：物體(或物體的某一部分)在某一位置附近的

運動稱為機械振動，簡稱振動。2.平衡位置：物體原來靜止時的位置，即上述定義中的“某一位置”。往復平衡位置總之，只要琴弦偏離平衡位置，它總會受到指向平衡位置的彈力?；貜土Γ嚎偸侵赶蚱胶馕恢玫牧ζ胶馕恢们傧褾F演奏前，琴弦所受合力為0，靜止于平衡位置。演奏時撥動琴弦，使其偏離平衡位置。平衡位置是指物體所受回復力為0的位置二、回復力1、定義：振動物體所受的總是指向

的力。2、方向：總是指向

。3、作用效果：使物體總是在平衡位置附近振動。4、來源：回復力可由振動物體受到的

來提供，也可由振動物體受到的幾個力的

來提供?；貜土?/p>

的位置即平衡位置。平衡位置平衡位置某一個力合力0二、回復力5、判斷一下這幾個振動的回復力是由誰提供的回復力的方向不一定和合力方向相同振動過程中，物體到達平衡位置時不一定處于平衡狀態(tài)二、回復力三、彈簧振子1、定義：彈簧一端固定，另一端連接一個可視為質(zhì)點的物體，不計彈簧質(zhì)量，物體置于光滑水平面上，這樣構(gòu)成的振動系統(tǒng)稱為彈簧振子。彈簧振子是一種理想模型。三、彈簧振子2、特征：彈簧振子在運動方向上只受彈簧彈力作用，機械能守恒，系統(tǒng)的動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)換。A到OO到BB到OO到A小球動能增大減小增大減小彈簧勢能減小增大減小增大系統(tǒng)機械能不變不變不變不變1、定義物體所受回復力的大小與位移大小成，方向總是與位移方向的運動稱為簡諧運動。2、運動學特征

3、彈簧振子能量特征只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的

和

相互轉(zhuǎn)換，機械能守恒。正比相反動能正比相反彈性勢能四、簡諧運動

四、簡諧運動如圖(a),物體處于平衡位置O時，彈簧為原長，物體所受的彈力為0;(a)如圖(b),將物體向右拉至B后由靜止釋放，物體將如何運動?各物理量如何變化?由于彈簧被拉長，物體受到向左指向平衡位置的彈力，向左加速運動，彈力減小，加速度減小，但速度增加。(b)五、簡諧運動的運動規(guī)律此后，在彈力的作用下，物體改變運動方向，由位置C返回位置B,……這樣在平衡位置附近往復運動，形成振動。如圖(c)，物塊到達平衡位置O處，此時物體所受彈力為雖然為0,但速度達到最大，由于慣性，會繼續(xù)向左運動并擠壓彈簧。如圖(d)，由于彈簧被壓縮，物體受到向右指向平衡位置的彈力，向左減速運動，彈力增大，加速度增大，速度一直減小到0。v(c)(d)五、簡諧運動的運動規(guī)律如圖(a)，取平衡位置O為

x軸的原點，向右為

x軸的正方向。如圖(b)，(c)，回復力方向始終與位移的方向相反根據(jù)胡克定律，回復力大小與位移的大小成正比xxF=-kx物體所受彈簧的彈力提供了回復力五、簡諧運動的運動規(guī)律4、遠離平衡位置有什么特征？位移方向（F、a）的轉(zhuǎn)折點速度方向的轉(zhuǎn)折點位移、速度方向相反位移、速度方向相同速度大小增大速度大小減小1.平衡位置是什么的轉(zhuǎn)折點呢？2、最大位移是什么的轉(zhuǎn)折點呢？3、靠近平衡位置有什么特征？思考討論1、下圖中振子由A點運動到O點的過程中，關于它的運動情況，下列說法中正確的是（）A、做加速度不斷減小的加速運動B、做加速度不斷增大的加速運動C、做加速度不斷減小的減速運動D、做加速度不斷增大的減速運動A課堂練習2．做簡諧運動的彈簧振子除平衡位置外，在其他位置時，關于它的加速度方向，下列說法正確的是()A．一定與速度方向相同B．有時與速度方向相同，有時與速度方向相反C．總是指向平衡位置D．總是與位移方向相反BCD課堂練習3.如圖所示，質(zhì)量為m1的物體A放置在質(zhì)量為m2的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，振動過程中A、B之間無相對運動，設彈簧勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力的大小等于(

)A.0B.kxC.D.答案：D課堂練習簡諧運動一機械振動二簡諧運動及其特征三簡諧運動過程中各物理量的變化平衡