11.1简谐运动课件（人教选修3-4）

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1、第十一章第1节新知预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点一要点二要点三1.知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移。2.知道弹簧振子的位移—时间图象，知道简谐运动的过程及其图象。3.通过对简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点。1．弹簧振子(1)平衡位置：振子原来时的位置。(2)机械振动：振子在附近所做的运动，简称。静止平衡位置往复振动(3)振子模型：图11－1－1如图11－1－1所示，如果球与杆之间的摩擦可以，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以，则该装置为弹簧振子。(4)振动特点：振动是一种往复运动

2、，具有和。忽略忽略周期性往复性2．弹簧振子的位移一时间图象(1)建立坐标系：以小球的为坐标原点，沿方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时，位移为正，在平衡位置左边时，位移为。(2)绘制图象：用的方法来显示振子在不同时刻的位置。(3)弹簧振子的位移：图11－1－2平衡位置振动负频闪照相振子的运动A→OO→A′A′→OO→A对O点位移的方向对O点位移的大小(4)图象的含义：反映了振动物体相对平衡位置的位移随的变化规律，弹簧振子的位移—时间图象是一个图象。向右减小向左增大向左减小向右增大时间正(余)弦函数3．简谐运动(1)定义：质点的位移与时间的关系

3、遵从函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条曲线的振动。(2)特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于对称，是一种往复运动。(3)简谐运动的图象：①描述振动物体的的变化规律。②简谐运动的图象是曲线，从图象上可直接看出不同时刻振动质点的大小和方向、方向和大小的变化趋势。正弦正弦平衡位置位移随时间正弦(或余弦)位移速度1．下列运动中属于机械振动的是()A．树枝在风的作用下运动B．竖直向上抛出的物体的运动C．说话时声带的运动D．爆炸声引起窗扇的运动解析：物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动，故A、C、D正确；竖直向上抛出的物体

4、到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误。答案：ACD2．下列运动性质属于简谐运动的是()A．匀变速运动B．匀速直线运动C．非匀变速运动D．匀加速直线运动解析：简谐运动的速度是变化的，B错；加速度也是变化的，A、D错，C对。答案：C3．下列关于理想弹簧振子的说法中正确的是()A．任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子B．弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度C．弹簧振子中小球的体积不能忽略D．弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来解析：理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略，小球体积忽略不计，可看做质点，不计摩擦阻

5、力，小球一旦振动起来将不会停下来，而小球振动时，弹簧不能超出弹性限度，故B、D正确，A、C错误。答案：BD如图11－1－3所示是质点做简谐运动的图象。在(0～4)秒内，t＝________位移最大，t＝________位移最小。解析：位移是矢量，正负不表示大小，只表示方向，位移为零时最小。答案：1s,3s2s图11－1－3如图11－1－4所示，小球套在光滑水平杆上，与弹簧组成弹簧振子，O为平衡位置，小球在O附近的AB间做简谐运动，设向右为正方向，则：(1)速度由正变负的位置在________。(2)位移为负向最大的位置在________。解析：速

6、度由正变负的位置在A；因位移是矢量，做第(2)问要看准正方向，因正方向向右，所以位移为负向最大的位置在B。答案：(1)A(2)B图11－1－41．弹簧振子应满足的条件(1)质量：弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中于振子(小球)上。(2)体积：弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点。(3)阻力：在振子振动过程中，忽略弹簧与小球受到的各种阻力。(4)弹性限度：振子从平衡位置拉开的最大位移在弹簧的弹性限度内。2．简谐运动的位移(1)定义：振动位移可用从平衡位置指向振子所在位置的有向线段表示，方向为从平衡位置指向振子所

7、在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。(2)位移的表示方法：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，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。3．简谐运动的速度(1)物理意义：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，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。(2)特点：如图11－1－5所示为一简谐运动的模型，振子在O点速度最大，在A、B两点速度为零。图11－1－51．一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为

8、正值，加速度也一定为正值B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C．振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D．振子每次通