2.1简谐运动课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册(共20张PPT)

(共20张PPT)
简谐运动
人教版2019 选择性必修一
学习目标
一、机械振动
三、弹簧振子的位移——时间图像
四、简谐运动
1
2
3
4
5
二、弹簧振子
五、课后小结
新课引入
观察以下几幅图的运动，思考有什么共同特点？
来回摆动的钟摆
水中上下浮动的浮标
行走时的扁担
特点：上述物体总是在某一位置附近做往复性的运动
一、机械振动
机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近
的往复性运动，简称振动。
特点：（1）对称性 关于平衡位置对称
（2）周期性
机械运动具有
什么特点
平衡位置：物体静止时所在位置
典例分析
例1 以下哪些运动属于机械振动？
A 被风吹动的树枝
B 自由落体的小球
C 水面上下运动的荷叶
D 说话时振动的声带
A C D
二、弹簧振子
二、弹簧振子
弹簧振子：把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。
理想化模型
条件：1、忽略系统所受的各种摩擦阻力
2、小球可看成质点
3、忽略弹簧的质量
4、在弹簧的弹性限度内
平衡位置：小球静止时所在位置。
二、弹簧振子
位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段。
典例分析
例2 弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长位置吗？
不一定。竖直面的弹簧振子平衡位置在振子静止时所在位置，也就是合力为0的位置。
三、弹簧振子的位移——时间图像
思考：如何记录弹簧振子在不同时刻的位移？
三、弹簧振子的位移——时间图像
频闪照相法
三、弹簧振子的位移——时间图像
频闪仪每隔0.05s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，从而得到闪光时小球的位置，相邻两个位置之间的时间相隔为0.05s。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。
三、弹簧振子的位移——时间图像
以平衡位置为坐标原点，建立坐标系，横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移x。
正选函数？
三、弹簧振子的位移——时间图像
方法一:假定上图中的曲线是正弦曲线，测量他的振幅和周期，写出对应的正弦函数的表达式。然后在曲线中选取若干个点，用刻度尺测量它们的纵坐标（位移），将每一个位移对应的振动时间代入表达式求出函数值，比较这一函数值与测量值，看一看二者是否相等。若可视为相等，则这条曲线就是一条正弦曲线。
三、弹簧振子的位移——时间图像
方法二:在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标。把测量值输入计算机中，作出这条曲线，看一看小球的位移一时间关系是否可以用正弦函数表示。
四、简谐运动
简谐运动：如果物体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，这样的振动是一种简谐运动。
简谐运动是最基本的振动。
典例分析
例3 简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？
不是
四、简谐运动
位移 力 加速度 速度 动能 弹性势能
A
O
B
以向右为正方向
负向
最大
负向
最大
负向
最大
0
0
0
0
0
0
0
0
正向
最大
正向
最大
正向
最大
最大
最大
最大
最大
课后小结
一、机械振动
二、弹簧振子
三、弹簧振子的位移——时间图像
四、简谐运动
谢谢大家 再见！