11-1 简谐振动(新)LI

新课标高中物理选修3－4§11-1简谐运动第十一章机械振动复习回顾高中阶段我们学过的运动形式有哪些?提示：按运动轨迹分类直线运动曲线运动匀速直线运动变速直线运动匀变速直线运动变加速直线运动抛体运动圆周运动平抛运动斜抛运动匀速圆周运动变速圆周运动MainIdea这些物体的运动有什么特点?这些物体的运动有什么特点?这些运动有什么特点？思考:这些物体的运动有什么特点?①往复性②有一个中心位置(平衡位置)尝试再举一些例子？一、机械振动1、定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动．通常简称振动2.特点:(1)平衡位置振动停止时物体所在的位置.------“对称性”(2)往复运动------“周期性”定义:小球和弹簧所组成的系统.弹簧+小球二、弹簧振子典型模型——弹簧振子思考：现实中小球能否一直运动下去？条件(理想化)：①小球看成质点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？定义:小球和弹簧所组成的系统.理想化模型弹簧+小球二、弹簧振子试一试同桌配合，一同学扶住纸张，另一同学用笔模拟弹簧振子的振动，在纸上画出振子的运动轨迹。思考：是匀速直线运动吗？如何体现位移随时间的变化呢？三、振动图像(位移--时间图象)1、位移x:振动物体的位移x用从平衡位置指向物体所在位置的有向线段表示.如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB坐标原点0－平衡位置横坐标t－振动时间纵坐标x－振子偏离平衡位置的位移注意：规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负.2、画法:图象绘制方法（1）、描点作图法坐标原点O－平衡位置横坐标－振动时间t纵坐标－振子相对于平衡位置的位移第一个1/2周期：第二个1/2周期：如图是弹簧振子的频闪照片。频闪仪每隔固定时间闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，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，相邻两个像之间相隔相等时间。相邻两个像之间相隔s.o0.350.701.051.40频闪仪每隔0.05s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像，（2）、频闪照片法先后一帧一帧向右平铺排列。0.05四、简谐运动1、定义：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动.如：弹簧振子的运动等。简谐运动是最简单、最基本的振动。2、振动图象(x-t图象)横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移振动图象是一条正弦曲线.类似应用绘制地震曲线的装置思考1、简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？2、由简谐运动的图象判断简谐运动属于哪一种运动？变加速直线运动一、机械振动：1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动.2.特点:对称性;周期性.二、弹簧振子模型：1.小球看成质点;2.忽略弹簧质量;3.忽略摩擦力.四、简谐运动：1、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的振动.2、图象:是一条正弦曲线.三、振动图像(x--t图象)横坐标t—时间;纵坐标x—偏离平衡位置的位移.小结：t/sO3-3816x/m1、质点离开平衡位置的最大位移？2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里？3、1s末、6s末质点朝哪个方向运动？4、质点在6s末、14s末的位移是多少？5、质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？课堂训练1、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（）A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同D、振子在2s内完成一次往复性运动1050-5-10t/sx/cm123456AB课堂训练2、某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（）A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmC、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。20-20t/sx/cm01234567D