《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 機(jī)械振動 第1講 簡諧運(yùn)動課件 教科版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 機(jī)械振動 第1講 簡諧運(yùn)動課件 教科版選修3-4.ppt（28頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講簡諧運(yùn)動,目標(biāo)定位1.知道什么叫機(jī)械振動，什么叫平衡位置.2.知道什么是彈簧振子，理解振子的位移.3.掌握簡諧運(yùn)動的動力學(xué)特征，明確回復(fù)力的概念.4.知道什么是振動的振幅、周期和頻率.5.理解簡諧運(yùn)動在一次全振動過程中的位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況,一、機(jī)械振動物體(或物體的某一部分)在某一位置兩側(cè)所做的_運(yùn)動，叫做機(jī)械振動，通常簡稱為_這個位置稱為_,往復(fù),振動,平衡位置,二、簡諧運(yùn)動1振子模型：如圖1所示，如果小球與水平桿之間的_忽略不計，彈簧的質(zhì)量比小球的質(zhì)量_，也可以忽略不計，這樣的系統(tǒng)稱為彈簧振子其中的小球常稱為振子,摩擦,小得多,2回復(fù)力：當(dāng)小球偏離平衡位
2、置時，受到的指向_的力3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_，并且總指向_，則物體所做的運(yùn)動叫做簡諧運(yùn)動4簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的振動,平衡位置,正比,平衡位置,三、振幅、周期和頻率1振幅：振動物體離開平衡位置的_物理意義：振幅是表示振動_的物理量2周期和頻率(1)周期：振子完成一次_所用的時間，用T表示，單位是秒，符號是_.(2)頻率：單位時間內(nèi)完成全振動的_，用f表示，單位是赫茲，符號是_.(3)周期與頻率的關(guān)系：f_.(4)物理意義：周期和頻率都是表示振動_的物理量,最大距離,強(qiáng)弱,全振動,s,次數(shù),Hz,快慢,想一想振幅就是振動物體離開平衡位置的最大位移嗎？為什么
3、？答案不是振幅是一個標(biāo)量它是指物體離開平衡位置的最大距離它既沒有負(fù)值，也無方向，而最大位移既有大小，也有方向，所以振幅不同于最大位移,四、簡諧運(yùn)動的能量1振動系統(tǒng)的總機(jī)械能：彈簧的_和振子的_之和2如果不考慮摩擦和空氣阻力，振動系統(tǒng)的總機(jī)械能_3簡諧運(yùn)動是一個_模型想一想彈簧振子在振動過程中動能與勢能相互轉(zhuǎn)化，振子的位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v四個物理量中有哪幾個與動能的變化步調(diào)一致？答案只有速度v.,勢能,動能,守恒,理想化,1簡諧運(yùn)動的位移簡諧運(yùn)動的位移是矢量，是從平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段注意：簡諧運(yùn)動的位移和一般運(yùn)動中的位移有很大區(qū)別，一般運(yùn)動中的位移都是由初位置指向
4、末位置，而簡諧運(yùn)動的位移都是由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置,一、對簡諧運(yùn)動的理解,2簡諧運(yùn)動的回復(fù)力(1)回復(fù)力是指將振動物體拉回到平衡位置的力，它可以是物體所受的合外力，也可以是一個力或某一個力的分力，而不是一種新的性質(zhì)力,(2)簡諧運(yùn)動的回復(fù)力：Fkxk是比例系數(shù)，并非彈簧的勁度系數(shù)(水平彈簧振子中k為彈簧的勁度系數(shù))，其值由振動系統(tǒng)決定，與振幅無關(guān)“”號表示回復(fù)力的方向與偏離平衡位置的位移的方向相反x是指質(zhì)點相對平衡位置的位移，不一定是彈簧的伸長量或壓縮量回復(fù)力的作用總是把物體拉向平衡位置,解析因位移、速度、加速度和彈力都是矢量，它們要相同必須大小相等、方向相同，M、N兩點關(guān)于O點對稱，
5、振子所受彈力應(yīng)大小相等、方向相反，振子位移也是大小相等，方向相反由此可知，A、B選項錯誤振子在M、N兩點的加速度雖然方向相反，但大小相等，故C選項正確振子由MO速度越來越大，但加速度越來越小，振子做加速運(yùn)動，但不是勻加速運(yùn)動振子由ON速度越來越小，但加速度越來越大，振子做減速運(yùn)動，但不是勻減速運(yùn)動，故D選項錯誤答案C,借題發(fā)揮彈簧振子位于關(guān)于平衡位置對稱的兩點時，振子的位移、加速度大小相等，方向相反；振子的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反,針對訓(xùn)練1(多選)如圖3所示，一個彈簧振子做簡諧運(yùn)動，關(guān)于彈簧振子的位移和加速度的下列說法正確的是()A位移最大時，加速度最大B位移最小時，加速度最大
6、C位移最大時，速度最大D位移最小時，速度最大解析根據(jù)簡諧運(yùn)動的位移和回復(fù)力的關(guān)系可知，彈簧振子的位移最大時，加速度最大，選項A正確，B錯誤；彈簧振子的速度為零時，加速度為零，速度最大，選項C錯誤，D正確答案AD,1對全振動的理解正確理解全振動的概念，應(yīng)注意把握全振動的五種特征(1)振動特征：一個完整的振動過程(2)物理量特征：位移(x)、速度(v)第一次同時與初始狀態(tài)相同，即物體從同一方向回到出發(fā)點(3)時間特征：歷時一個周期(4)路程特征：振幅的4倍(5)相位特征：增加2.,二、描述簡諧運(yùn)動的物理量,【例2】彈簧振子在AB間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，AB間距離是20cm，A到B運(yùn)動時間是2s
7、，如圖4所示，則()A從OBO振子做了一次全振動B振動周期為2s，振幅是10cmC從B開始經(jīng)過6s，振子通過的路程是60cmD從O開始經(jīng)過3s，振子處在平衡位置,答案C,1簡諧運(yùn)動的能量(1)不考慮阻力，彈簧振子振動過程中只有彈力做功，在任意時刻的動能與勢能之和不變，即機(jī)械能守恒(2)簡諧運(yùn)動的機(jī)械能由振幅決定對同一振動系統(tǒng)來說，振幅越大，振動的能量越大如果沒有能量損耗，振幅保持不變，它將永不停息地振動下去，因此簡諧運(yùn)動又稱等幅振動,三、簡諧運(yùn)動的能量及運(yùn)動中各物理量的變化,2簡諧運(yùn)動中各量的變化情況如圖5所示的彈簧振子,【例3】如圖6所示，一水平彈簧振子在A、B間做簡諧運(yùn)動，平衡位置為O，已
8、知振子的質(zhì)量為M.,(1)簡諧運(yùn)動的能量取決于_，物體振動時動能和_能相互轉(zhuǎn)化，總機(jī)械能_(2)振子在振動過程中，下列說法中正確的是()A振子在平衡位置，動能最大，勢能最小B振子在最大位移處，勢能最大，動能最小C振子在向平衡位置運(yùn)動時，由于振子振幅減小，故總機(jī)械能減小D在任意時刻，動能與勢能之和保持不變(3)若振子運(yùn)動到B處時將一質(zhì)量為m的物體放到M的上面，且m和M無相對滑動而一起運(yùn)動，下列說法正確的是()A振幅不變B振幅減小C最大動能不變D最大動能減小,針對訓(xùn)練2如圖7所示，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個小物塊粘在一起組成的物塊在光滑水平桌面上左右振動振幅為A0，周期為T0.當(dāng)物塊向右通過平衡位置時，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動的振幅和周期分別為A和T，則：A_A0(填“”“”“”或“”),解析小球通過平衡位置時彈性勢能為零，動能最大向右通過平衡位置，a由于受到彈簧彈力做減速運(yùn)動，b做勻速運(yùn)動小物塊a與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能小于原來系統(tǒng)的機(jī)械能，所以小物塊a的振幅減小，AA0，由于振子質(zhì)量減小可知加速度增大，周期減小，TT0.答案,
2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 機(jī)械振動 第1講 簡諧運(yùn)動課件 教科版選修3-4.ppt
