XX学年度粤教版选修初识简谐运动ppt课件.ppt

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1、第一章机械运动第一节初识简谐运动看一看思考与讨论弹簧振子运动时，所受的合力有什么特点？思考与讨论OABOABCDOABCDOABCDOABCD弹簧振子运动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXXFFFFFF思考与讨论弹簧振子运动时，所受的合力有什么特点？一、简谐运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比，且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力1.定义:2.特点:按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置使振子

2、回到平衡位置的力3、回复力来源：振动方向上的合外力一、简谐运动的回复力4.公式:“-”表示回复力方向始终与位移方向相反.(胡克定律)k----弹簧的劲度系数(常量)x----振子离开平衡位置的位移,简称位移,方向总是背离平衡位置.(1)大小:一、简谐运动的回复力(2)方向:总是指向平衡位置.物体做简谐运动的条件是什么？思考与讨论：简谐运动是什么性质的运动？如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。5.简谐运动的动力学特点（条件）F回=–kx6.简谐运动的运动学特点（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于

3、v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。（2）当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。简谐运动是变加速运动竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？思考题：[例1]证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动证明步骤：1、找平衡位置2、找回复力3、找F=kx4、找方向关系证明:平衡状态时有:mg=kx0当向下拉动x长度时弹簧所受的合外力为F=-k(x+x0)+mg=-kx-kx0+mg=-kx(符合简谐运动的公式)[例1]如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧，距平衡位置0点3cm处的B点，已知小球的质量为1kg，小

4、球离开平衡位置的最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为200N/m，求：(1)最大回复力的大小是多少？(2)在B点时小球受到的回复力的大小和方向？(3)此时小球的加速度大小和方向？(4)小球的运动方向怎样？OB3）、振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。1）、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，单位是m。2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。1、振幅静止位置振幅振幅：即平衡位置4）、振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A二、描述简谐运动的物理量区分振幅和位移对于一个给定的振动：1、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变

5、的。2、位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。两个振子的运动位移有何不同？看一看振子的路程和位移①无论从什么位置开始计时，物体在一个周期内通过的路程均为4A②无论从什么位置开始计时，物体在1/2个周期内通过的路程均为2A振子的路程和位移①无论从什么位置开始计时，物体在一个周期内通过的路程均为4A。②无论从什么位置开始计时，物体在1/2个周期内通过的路程均为2A。③物体在任意1/4周期内通过的路程不一定等于A，可能大于A，可能小于A，当然也可能等于A。位移：振动物体的位移式物体相对于平衡位置的位移，它总是以平衡位置为始点，方向由平衡位置指向物体所在的位置，位移的大小等于这两个位置

6、之间的距离，物体经平衡位置时位移方向发生改变速度:简谐运动是变加速运动，物体经平衡位置时速度最大，物体在最大位移处时速度为零，且物体的速度在最大位移处改变方向加速度：物体处在最大位移处时加速度最大，物体处在平衡位置时加速度最小（为零），物体经平衡位置时，加速度方向发生改变。简谐运动中振子的位移、速度、加速度的变化具有周期性向右减小向左减小向左增大向左增大向右增大向左减小向左减小向右减小向右增大向右增大向左增大向右减小OB’B总结：做简谐运动的物体，在通过对称于平衡位置的AB两个位置时，相对应的各个各个物理量具有怎样的关系？1、位移大小相等，方向相反2、速度大小相等，方向可能相同，也可能

7、相反3、加速度大小相等，方向相反4、从平衡位置到达这两个或从这两个点直接到达平衡位置的时间相等1、下列关于振幅的说法中正确的有（）A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移B、振动物体所经过的路程始终大于振幅C、振幅是振动物体最大位移的绝对值D、简谐振动的振幅随时间呈周期性变化C课堂练习振子的运动最显著的特点是什么？往复性-重复性-周期性想一想1）、一次全振动：A/OA振子在AA/之间振动，O为平衡位置。如果从A点开始运动，经O点运动到A/点，再