人教版（2019）选择性必修第一册 2.1 简谐运动 课件(共24张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修第一册 2.1 简谐运动 课件(共24张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-23 15:31:38 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
第二章 机械振动
2.1简谐运动
（1）认识机械振动，会运用理想化方法建构弹簧振子的模型。
（2）通过观察、分析、推理，证明弹簧振子的位移-时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动。
学习目标：
小狗荡秋千的运动
镲片的运动
钟摆的往复运动
观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？
1、定义：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动，称为机械振动，简称振动。
一、机械振动
平衡位置
振动停止时物体所在的位置。
二、弹簧振子
1.定义:____________________________________________________________。
弹簧+小球
_(1)_____________________
问题 1 ：小球怎样才能持续运动？
问题２：小球可以看成质点吗？
问题3：弹簧各处的速度相等吗？
考虑弹簧的质量会给研究
带来什么困难？
（2）___________________
（3）___________________
2.条件 ：
二、弹簧振子
1.定义:小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。
弹簧+小球
（1）忽略摩擦力等各种阻力；
问题 1 ：小球怎样才能持续运动？
问题２：小球可以看成质点吗？
问题3：弹簧各处的速度相等吗？
考虑弹簧的质量会给研究
带来什么困难？
（2）小球看成质点；
（3）忽略弹簧质量。
2.条件 ：
思考1 ：一个人从某位置以某一速度匀速向右走，然后以同样
大小的速度匀速向左走，如此往复运动。不计人转身
的时间，这个人的位移-时间图像是怎样的？
三、弹簧振子的位移——时间图像
思考2 ：弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，后面铺上白纸。
保持白纸不动，让小球机械振动。观察痕迹。
思考3：痕迹上的某一点反映什么？
思考4：如何才能区分小球在不同时刻的位置？
思考5 ：当白纸匀速运动时，得到的x-t图像大概是怎样的
理由是什么？
三、弹簧振子的位移——时间图像
三、弹簧振子的位移——时间图像
初位置: ___________________
位移:__ ___________________
建立坐标:__________________
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
三、弹簧振子的位移——时间图像
初位置:平衡位置_______________
位移:_由平衡位置指向某一振动位置的有向线段
建立坐标:沿振动方向建立坐标轴
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
三、弹簧振子的位移——时间图像
思考 ：如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律？
方法一 验证法:
假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。
思考 ：如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律？
方法二 拟合法:
按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移——时间的关系可以用什么函数表示。
四、简谐运动及其图像
1．定义：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，这样的振动叫做简谐运动。
2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，
___________________________________________________________.
3．典例：（1）__________ （2）____________
4．性质：__________________________________
5．能量：__________________________________
四、简谐运动及其图像
1．定义：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，这样的振动叫做简谐运动。
2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，
其振动过程关于 平衡位置 对称，是一种周期性的 往复 运动。
3．典例：（1）弹簧振子 （2）单摆（第4节讲）
4．性质：简谐运动是一种周期性的变加速运动。
5．能量：总的机械能保持守恒。
1．下列运动中属于机械振动的是（ ）
A．人趴在地上做俯卧撑
B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动
C．五星红旗迎风飘扬
D．钓鱼时浮标在水中的上下浮动
BD
2．下列说法正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体一定做机械振动
B．机械振动就是简谐运动
C．简谐运动就是弹簧振子的运动
D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种
AD
3．简谐运动是下列哪一种运动（ ）
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
C
4．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子的位移逐渐增大
B．振子所受的弹力逐渐增大
C．振子的动能转化为弹性势能
D．振子的加速度逐渐减小
D
5．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（ ）
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
D
6．一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大，则在这段时间内（ ）
A．振子的位移逐渐增大
B．振子正在向平衡位置运动
C．振子的速度逐渐增大
D．振子的速度方向与加速度方向一致
A
7．如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线
B．如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段
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像
BC
小结
机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。
平衡位置：振子原来静止时的位置
弹簧振子理性化模型：
不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。
简谐运动：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 。
板书设计
简谐运动
弹簧振子
位移-时间图像
理想化模型
平衡位置
速度、位移、加速度
正弦曲线
机械振动
第二章 机械振动
2.1简谐运动
（1）认识机械振动，会运用理想化方法建构弹簧振子的模型。
（2）通过观察、分析、推理，证明弹簧振子的位移-时间图像是正弦曲线，会用图像描述简谐运动。
学习目标：
小狗荡秋千的运动
镲片的运动
钟摆的往复运动
观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？
1、定义：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动，称为机械振动，简称振动。
一、机械振动
平衡位置
振动停止时物体所在的位置。
二、弹簧振子
1.定义:____________________________________________________________。
弹簧+小球
_(1)_____________________
问题 1 ：小球怎样才能持续运动？
问题２：小球可以看成质点吗？
问题3：弹簧各处的速度相等吗？
考虑弹簧的质量会给研究
带来什么困难？
（2）___________________
（3）___________________
2.条件 ：
二、弹簧振子
1.定义:小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。
弹簧+小球
（1）忽略摩擦力等各种阻力；
问题 1 ：小球怎样才能持续运动？
问题２：小球可以看成质点吗？
问题3：弹簧各处的速度相等吗？
考虑弹簧的质量会给研究
带来什么困难？
（2）小球看成质点；
（3）忽略弹簧质量。
2.条件 ：
思考1 ：一个人从某位置以某一速度匀速向右走，然后以同样
大小的速度匀速向左走，如此往复运动。不计人转身
的时间，这个人的位移-时间图像是怎样的？
三、弹簧振子的位移——时间图像
思考2 ：弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，后面铺上白纸。
保持白纸不动，让小球机械振动。观察痕迹。
思考3：痕迹上的某一点反映什么？
思考4：如何才能区分小球在不同时刻的位置？
思考5 ：当白纸匀速运动时，得到的x-t图像大概是怎样的
理由是什么？
三、弹簧振子的位移——时间图像
三、弹簧振子的位移——时间图像
初位置: ___________________
位移:__ ___________________
建立坐标:__________________
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
三、弹簧振子的位移——时间图像
初位置:平衡位置_______________
位移:_由平衡位置指向某一振动位置的有向线段
建立坐标:沿振动方向建立坐标轴
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
思考 ：怎样得到小球位移与时间的关系？你有哪些方法
三、弹簧振子的位移——时间图像
思考 ：如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律？
方法一 验证法:
假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。
思考 ：如何确定弹簧振子中小球与时间的关系是否遵从正弦函数规律？
方法二 拟合法:
按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移——时间的关系可以用什么函数表示。
四、简谐运动及其图像
1．定义：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，这样的振动叫做简谐运动。
2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，
___________________________________________________________.
3．典例：（1）__________ （2）____________
4．性质：__________________________________
5．能量：__________________________________
四、简谐运动及其图像
1．定义：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，这样的振动叫做简谐运动。
2．特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，
其振动过程关于 平衡位置 对称，是一种周期性的 往复 运动。
3．典例：（1）弹簧振子 （2）单摆（第4节讲）
4．性质：简谐运动是一种周期性的变加速运动。
5．能量：总的机械能保持守恒。
1．下列运动中属于机械振动的是（ ）
A．人趴在地上做俯卧撑
B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动
C．五星红旗迎风飘扬
D．钓鱼时浮标在水中的上下浮动
BD
2．下列说法正确的是（ ）
A．做简谐运动的物体一定做机械振动
B．机械振动就是简谐运动
C．简谐运动就是弹簧振子的运动
D．简谐运动是机械振动中最简单、最基本的一种
AD
3．简谐运动是下列哪一种运动（ ）
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
C
4．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子的位移逐渐增大
B．振子所受的弹力逐渐增大
C．振子的动能转化为弹性势能
D．振子的加速度逐渐减小
D
5．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是（ ）
A．钢球运动的最高处为平衡位置
B．钢球运动的最低处为平衡位置
C．钢球速度为零处为平衡位置
D．钢球原来静止时的位置为平衡位置
D
6．一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大，则在这段时间内（ ）
A．振子的位移逐渐增大
B．振子正在向平衡位置运动
C．振子的速度逐渐增大
D．振子的速度方向与加速度方向一致
A
7．如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A．如果纸带不动，作出的振动图像仍然是正弦函数曲线
B．如果纸带不动，作出的振动图像是一段线段
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像
BC
小结
机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。
平衡位置：振子原来静止时的位置
弹簧振子理性化模型：
不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。
简谐运动：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 。
板书设计
简谐运动
弹簧振子
位移-时间图像
理想化模型
平衡位置
速度、位移、加速度
正弦曲线
机械振动