人教版（2019）选择性必修第一册 2.1 简谐运动 课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
物理选择性必修第一册
第二章 机械振动
第一节 简谐运动
一、机械振动
这些运动有什么共同点？
机械振动排痰仪
机械振动排痰在神经重症合并气管切开患者中的疗效、方法
机械振动排痰在肺炎患儿中的应用
基于机械振动基础的电梯应用检测
机械振动分析仪在轴承检测中的应用
机械振动试验台在矿山爆破危险品运输模拟实验中的应用研究
应用机械振动频响法诊断大型变压器绕组松动问题分析
学习物理的思维方法：从简单到复杂，从特殊到一般。
二、弹簧振子
1. 定义：小球和弹簧所组成的系统称做弹簧振子，简称振子。
（1）运动
质点运动
（2）受力
忽略阻力
（3）能量
忽略弹簧动能（轻弹簧）
简化
简化
简化
1. 小球的位移：
（1）平衡位置
（2）小球位移指相对于平衡位置的位移。
三、弹簧振子的位移-时间（ x-t ）图像
A
B
xA
xB
2. 弹簧振子的位移-时间（ x-t ）图像
思考：小球经过同一位置对应多个时刻，缺乏唯一性，如何克服这一困难？
思考：小球经过同一位置对应多个时刻，缺乏唯一性，如何克服这一困难？
2. 弹簧振子的位移-时间（ x-t ）图像
你能提供描绘振子的位移-时间图像的方法吗？
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。
2. 弹簧振子的位移-时间（ x-t ）图像
（1）直接记录法（匀速拉动纸带）
（2）频闪照片法（相机连拍）
（3）位移传感器
……
将时间进行“空间展开”
结论：弹簧振子的位移-时间图像遵从正弦函数的变化规律！
四、简谐运动
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 图像）是一条正弦曲线，这样的振动被称为简谐运动（simple harmonic motion）。
3.简谐运动是最基本的振动。
2.弹簧振子的运动是简谐运动；
应用：
绘制地震曲线的装置
1、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，通常简称为振动。
小 结
2、弹簧振子：
（1）理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。
3、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 。
（2）弹簧振子的位移-时间图像遵从正弦函数的变化规律
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10cm
B、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
10
5
0
-5
-10
t/s
x/cm
1 2 3 4 5 6
课堂练习
AB
2、某弹簧振子的振动图象如图，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－20cm
C、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
-20
t/s
x/cm
0 1 2 3 4 5 6 7
D
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，
简谐运动是生活中最基本、最简单的振动，
这样的振动被称为简谐运动（simple harmonic motion）。
简谐运动：
三、简谐运动
生活中的复杂振动都可以看成是很多简谐运动的合成。