人教高中物理選修34課件111簡諧運動共23

1、簡諧運動,1.加速度大小方向都不變的勻變速直線運動。（自由落體運動）,思考1：我們以前學(xué)過哪些運動形式？,2.加速度大小方向都不變的勻變速曲線運動。（平拋運動）,3.加速度大小不變方向改變的變加速曲線運動。（勻速圓周運動）,教學(xué)錄像 ： 機械振動,思考2：如果加速度大小和方向都改變，那么物體會做什么運動呢？,機械振動,特點,“中心”意味著具有“對稱性”（也稱這中心為平衡位置）,（1）、圍繞著“中心”位置,（2）、“往復(fù)”運動,“往復(fù)”意味著具有“周期性”（知道一次完整的運動情況可推之后的運動情況）,彈簧振子理想化模型,2、 理想化處理： 忽略摩擦力 忽略彈簧質(zhì)量,思考：振子的運動是怎樣一種運動

2、呢？,一、彈簧振子,1、概念：小球和彈簧所組成的系統(tǒng)的名稱，有時也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子,振子的位移x都是相對于平衡位置的位移，以平衡位置為坐標(biāo)原點O，沿振動方向建立坐標(biāo)軸。規(guī)定在O點右邊時位移為正，在左邊時位移為負(fù)。,二、彈簧振子的位移時間圖象,O,XA為正、XB為負(fù), 研究彈簧振子的運動,1、位移隨時間的變化規(guī)律,（1）作圖法,二、彈簧振子的位移時間圖象,2、圖象繪制方法,第一個1/2周期：,第二個1/2周期：,橫坐標(biāo)：振動時間t,縱坐標(biāo)：振子相對于平衡位置的位移,猜想：彈簧振子的位移時間圖象可能是余弦曲線。,二、彈簧振子的位移時間圖象,勻速圓周運動物體在水平方向的投影與水平方

3、向彈簧振子的運動是等效的。,【實驗驗證】,動畫演示：簡諧與圓周運動等效,（2）、頻閃照相,二、彈簧振子的位移時間圖象,在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆，讓一條紙帶在與小球振動方向垂直的方向上勻速運動，筆在紙帶上畫出的就是小球的振動圖象。,(3)、描圖記錄法,二、彈簧振子的位移時間圖象,教學(xué)錄像:簡諧運動圖像的應(yīng)用,二、彈簧振子的位移時間圖象,(4)、用傳感器和計算機描繪,探究實驗： 彈簧振子的振動圖像 【實驗?zāi)康摹?觀察彈簧振子的振動圖像 【實驗原理】 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驗器上并使之振動，獲得的s-t曲線即為彈簧振子的振動圖像。 【實驗器材】 思邁Prodigy

4、Lab 數(shù)據(jù)采集器、位移傳感器、計算機、彈簧振子實驗器等。 【實驗裝置圖】,【實驗過程】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振動。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；2打開思邁Prodigy Lab實驗平臺，點擊“數(shù)據(jù)列表”。3打開位移傳感器發(fā)射模塊的電源開關(guān)，點擊“開始讀數(shù)”，使之水平振動，可以觀察到彈簧振子振動圖像，如圖。,1、定義：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（xt圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。如：彈簧振子的運動。,簡諧運動是最簡單、最基本的振動。,2、簡諧運動的圖象,橫坐標(biāo)時間；縱坐標(biāo)偏離平衡位置的位移,三、簡諧運動及其圖象,思考,1、簡諧運動的圖象就是物體的運動軌跡嗎？,2、由簡諧運動的圖象判斷簡諧運動屬于下列哪一種運動？,A、勻變速運動 B、勻速直線運動 C、變加速運動 D、勻加速直線運動,小 結(jié),1、機械振動：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運動。通常簡稱為振動。,平衡位置：振子原來靜止時的位置,2、彈簧振子理性化模