高中物理 第十一章 机械振动（第1课时）简谐运动教师用书 新人教版选修

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1、系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。第1课时　简谐运动研究学考·把握考情]知识内容简谐运动考试要求加试b教学要求1.知道机械振动是一种周期性的往复运动2．知道弹簧振子是理想化模型3．知道弹簧振子的位移随时间的变化规律4．知道简谐运动是最简单、最基本的振动5．知道简谐运动图象是正弦曲线，会根据图象特点判断物体是否做简谐运动6．会用实验方法(包括传感器)得到振动图象7．理解简谐运动图象的意义和特点

2、，知道简谐运动的图象并不表示质点的运动轨迹8．了解振动图象是记录振动的常用方法基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．平衡位置小球原来静止时的位置。2．机械振动小球在平衡位置附近的往复运动，是一种机械振动，简称振动。3．弹簧振子如图1所示，把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在光滑的杆上，能够自由滑动，两者之间的摩擦可以忽略，弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，这样的系统称为弹簧振子。图1易错警示](1)弹簧振子不一定水平放置，例如：竖直悬挂的弹簧振子、光滑斜面上的弹簧振子，如图2所示。通过党课、报告会、

3、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。图2(2)振动是一种往复运动，具有周期性和往复性。即学即练](多选)下列运动属于机械振动的是(　　)A．乒乓球在地面上的自由来回上下运动B．弹簧振子在竖直方向的上下运动C．秋千在空中的来回运动

4、D．竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动答案　BCD基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．建立坐标系如图3所示，以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负。图32．振子位置的确定用频闪照相机拍摄时，底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，对应小球在各个时刻的位置，得到如图3所示的图象。要点精讲]1．振子的位移x的意义振子的位移通常以平衡位置为参考点，是由平衡位置指向振子所在位置的有向线段(不同于一般运动的位移)。在x－t图象中，振子

5、位置在t轴上方，表示位移为正(如图4中t1、t4时刻的位移)，位置在t轴下方表示位移为负(如图4中t2时刻的位移)。2．图象的物理意义：反映了振子位置随时间变化的规律，它不是振子的运动轨迹。图4【例1】通过党课、报告会、学习讨论会等多种形式，组织党员读原著、学原文、悟原理，进一步掀起学习贯彻新高潮，教育引导广大党员更加自觉用习近平新时代中国特色社会主义思想武装头脑、指导实践、推动工作。系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和

6、党的十九大精神知识问答活动。如图5所示为获取弹簧振子的位移－时间图象的一种方法，小球的运动轨迹是往复运动的一段线段，而简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线。下列说法正确的是(　　)图5A．如果纸带不动，作出的振动图象仍然是正弦(或余弦)函数曲线B．如果纸带不动，作出的振动图象是一段线段C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图象解析　当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，是一段线段，选项A错误，B正确；由振动图象可以看出，图示时刻振子正由平衡位置向右运动，选项C正

7、确；只有当纸带匀速运动时，振动图象才是正弦(或余弦)函数曲线，而简谐运动的图象一定是正弦(或余弦)函数曲线，故选项D错误。答案　BC名师点睛　(1)弹簧振子位于关于平衡位置对称的两点时，振子的位移大小相等，方向相反；振子的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反。(2)振动图象描述的是振动质点的位移随时间的变化关系，而非质点运动的轨迹。比如弹簧振子的运动，其轨迹为一条线段，而它的振动图象却是正弦曲线。基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条正弦曲线，

8、这样的振动叫做简谐运动。2．简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子的运动就是简谐运动。要点精讲]1．简谐运动的位移和一般运动中的位移有很大区别，一般运动中的位移都是由初位置指向末位置。而简谐