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《2020_2021学年高中物理第一章机械振动1简谐运动课件教科版选修3_4202103252231.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第一章 机械振动1.简谐运动必备知识·自主学习一、机械振动1.机械振动:物体(或物体的某一部分)在_____________两侧所做的_________运动,叫作机械振动,简称_________,这个位置称为平衡位置。2.振动特点:(1)普遍存在的运动形式。(2)振动是一种往复运动,具有___________和___________。某一位置往复振动周期性往复性【情境思考】平衡位置是否为合外力为零的位置?提示:平衡位置是回复力为零的位置,合外力不一定为零。二、简谐运动1.弹簧振子模型:如图所示,如果小球与杆之间的摩擦_____________,弹
2、簧的质量比小球的质量小得多,也可以_____________,则该装置为弹簧振子,其中的小球常称为_________。忽略不计忽略不计振子2.回复力:(1)定义:振动的物体偏离平衡位置时,都会受到的一个指向_____________的力。(2)回复力与位移的关系:F=________。3.简谐运动:如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成_________,并且总指向_____________,则物体所做的运动叫作简谐运动。做简谐运动的振子称为___________。平衡位置-kx正比平衡位置谐振子【易错辨析】(1)弹簧振子通过平衡位置时弹簧
3、的弹力一定为零。()(2)弹簧振子是一种理想化模型。()(3)水平和竖直方向的弹簧振子提供回复力的方式不同。()提示:(1)×。水平方向的弹簧振子通过平衡位置时弹簧的弹力为零,竖直方向的弹簧振子通过平衡位置时弹簧的弹力等于重力。(2)√。弹簧振子中弹簧的质量和摩擦忽略,把振子(小球)看作质点,弹簧振子是一种理想化模型。(3)√。水平方向弹簧振子的回复力由弹簧的弹力提供,竖直方向弹簧振子的回复力由弹簧弹力与振子(小球)重力的合力提供。三、描述振动的物理量1.振幅(A):(1)定义:振动物体离开平衡位置的_____________,用A表示,国际单位
4、为米(m)。(2)物理意义:描述振动_________的物理量。最大距离强弱2.周期(T)和频率(f):全振动全振动振动快慢【易错辨析】(1)振幅就是指振子的位移。()(2)振幅就是指振子的路程。()(3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程不一定是一次全振动过程。()提示:(1)×。振幅是振子离开平衡位置的最大距离,数值上等于最大位移的绝对值。(2)×。振幅是振子离开平衡位置的最大距离,路程是振子振动过程中走过的总距离,二者意义不同。(3)√。振子以相同的速度相继通过同一位置时,所经历的过程才是一次全振动。四、简谐运动的能量1.振动系统的状态
5、与能量的关系:一般指振动系统的___________,振动的过程就是_________和_________互相转化的过程。(1)在最大位移处,_________最大,_________为零。(2)在平衡位置处,_________最大,_________最小。(3)在简谐运动中,振动系统的机械能_________,因此简谐运动是一种理想化模型。2.决定能量大小的因素:振动系统的机械能跟_________有关,_________越大,机械能就越大,振动越强。对于一个确定的简谐运动来说它是_________振动。机械能动能势能势能动能动能势能守恒振幅振
6、幅等幅【情境思考】在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有几个?动能最大的位置有几个?提示:在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有两个,分别对应于振子运动的最左端和最右端。动能最大的位置只有一个,就是弹簧振子运动到平衡位置的时候。关键能力·合作学习知识点一 简谐运动的位移、速度和加速度问题探究:如图所示,弹簧一端固定,另一端同物体相连接。物体放在光滑的水平面上能够自由滑动,静止时物体处于O点。现把物体从O点右侧的A点由静止释放,物体将做往复运动。(1)物体的位移怎样变化?(2)物体受到的弹力、加速度怎样变化?提示:(1)物体在向O点靠近
7、的过程中位移减小,在远离O点的过程中位移增大,在平衡位置O点附近做周期性变化。(2)弹力和加速度都与位移的大小成正比,也在平衡位置附近做周期性变化。【核心归纳】1.描述简谐运动的物理量:(1)位移:以平衡位置为坐标原点,以振动所在的直线为坐标轴,规定正方向,则某一时刻振子的位移用该时刻振子所在位置的坐标来表示。(2)速度:速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上,速度的正负表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。(3)加速度:做简谐运动的物体的加速度a=,由于弹簧振子的形变量x不断变化,所以简谐
8、运动是变加速运动。振子在通过平衡位置处时,加速度的大小为零,方向改变。2.各物理量的变化规律:(1)变化规律:当物体做简谐运动时,它偏离
