机械振动第一节简谐运动课件.ppt

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1、选修3—4第一章机械振动第一节简谐振动想一想——进入高中以来，我们主要学习了哪几种形式的运动?请说出各运动的名称及每种运动所对应的受力情况。1.匀速直线运动2.匀变速直线运动3.平抛运动（匀变速曲线运动）4.匀速圆周运动一、机械振动一、机械振动物体在平衡位置附近的往复运动．2、特点:——关于平衡位置对称（1）对称性(2)周期性——往复运动1、定义:平衡位置：振动停止时物体所在的位置.条件(理想化)：①物体看成质点②忽略弹簧质量③忽略摩擦力思考：振子的运动是怎样一种运动呢？二、弹簧振子1.定义:物体和

2、弹簧所组成的系统.理想化模型弹簧+物体思考1:弹簧振子为什么会做往复运动?1、存在力;惯性思考2:这个力有什么特点?2、方向：总是指向平衡位置.大小：F=kX(1)定义:使振动物体返回平衡位置的力.(总是指向平衡位置).2.回复力:回复力是按力的作用效果命名的.(2)来源:可以由某个力或几个力的合力提供.3.平衡位置（O）:（2）、回复力为零的位置.但并不一定是合外力为零的位置(1)、振动停止时物体所在的位置.由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量。4、位移(X):练习册P3例题1F回=F

3、弹胡克定律：F弹=KX三、简谐运动定义:物体所受回复力的大小与位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，则物体的运动叫做简谐运动。（1）“-”表示回复力方向始终与位移方向相反.（2）k--比例系数X--离开平衡位置的位移四、描述简谐运动特征的物理量1、全振动：振动物体往返一次（以后完全重复原来的运动）的运动，叫做一次全振动。2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离（1）振幅是一个标量，无方向（2）振幅是描述振动强弱及振动系统能量的大小。的物理量（A大，系统能量就大）（3）对于一个给定的振动，振子的

4、位移是时刻变化的，但振幅是不变的.3、周期（T）：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。4、频率：单位时间内完成全振动的次数注意：物体的振动周期与频率，由振动系统本身的性质决定，与振幅无关，所以其振动周期称为固有周期。振动频率称为固有频率。练习册P4例题2小结：1、振动物体在一个全振动过程中通过的路程等于4个振幅，在半个周期内通过的路程等于两个振幅（与起始位置无关）2、在1/4T内通过的路程不一定等于一个振幅，与振动的起始位置有关。只有起始位置在平衡位置或最大位移处时，1/4T内通过的路程才等

5、于一个振幅五、简谐运动中振子的x,F,a,v及能量分析O-AA教材：P5交流与讨论1、简谐运动的三个特征：（1）简谐运动物体的受力特征：F=-kx；（2）简谐运动的运动特征：变加速运动（加速度a在变）（3）简谐运动的能量特征：机械能守恒①振子经过关于平衡位置对称的两位置时，加速度（位移）等大反向；速度大小相等，方向可能相同也可能相反。②无论从平衡位置到对称点，还是从对称点到平衡位置，所用时间相等。2、对称性：巩固练习1、图所示为一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B、C之间振动时A．B至

6、O位移为负、速度为正B．O至C位移为正、加速度为负C．C至O位移为负、加速度为正D．O至B位移为负、速度为负OCBC小结：位移与加速度必反向，大小成正比；位移与速度方向无必然联系，但大小变化相反巩固练习2.弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是()A．振子在A、B两点时的速度和位移均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子所受弹力的方向总跟速度方向相反D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动D巩固练习3、作简谐振动的物体，当

7、它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A、速度B、位移C、回复力D、加速度E、动能BCDE巩固练习4、一个弹簧振子的振动周期是0.25s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过1.7s时，振子的运动情况是（）A.正在向右做减速运动；B.正在向右做加速运动；C.正在向左做减速运动；D.正在向左做加速运动；B教材P5练习与评价第1题巩固练习5．如图所示，轻质弹簧下端挂重为20N的物体A，弹簧伸长了3cm，再挂重为20N的物体B时又伸长2cm，若将连接A和B的连线剪断，使A在竖直面内振动时，下面结论正确

8、的是（）A．振幅是2cmB．振幅是3cmC．最大回复力是30ND．最大回复力是20NAD复习、1一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为正值，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．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D复习2、一平台沿竖直方向作简谐振动，一物体置于平台上随平台一起振动，物体对平台的压力最大的时刻是（）A．平台