1.2 振动的描述 课件 (3)

课件18张PPT。复习：简谐运动及其描述一、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.忽略阻力.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.位移x:总是从平衡位置指向振子位置.4、特征值法:振幅; 周期、频率; 相位.
强弱； 快慢; 步调. 四、简谐运动的描述
1、定义法:位移随时间按正弦规律变化.3、图象法:是正弦曲线.2、公式法：思考1:弹簧振子为什么会做往复运动?答:1.存在力;惯性.思考2:这个力有什么特点?2.总是指向平衡位置.1.定义:振动物体受到的总是指向平衡位置的力. 五、简谐运动的回复力回复力是按力的作用效果命名的.2.来源:物体在振动方向上的合力.3.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:(2)方向: 总是指向平衡位置. 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，并且总是指向平衡位置 (即与位移方向相反),质点的运动就是简谐运动.即
回复力满足F= -kx 的运动就是简谐运动. 注意： 对一般的简谐运动,由于回复力不一定是弹簧的弹力,所以k不一定是劲度系数而是回复力与位移的比例系数.4.简谐运动的动力学特点5.简谐运动的运动学特点 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？思考6.简谐运动中x F a v的变化规律O→C最大向右向左向右最大向左最大向右0减小增大减小向左减小减小增大向右向右向右000最大向右增大增大向左向右增大向左减小向右最大向右最大向左最大向左0减小向右减小减小向左向左增大向左000最大向左增大增大向右向左振物理量变化规律子位置简谐运动中振子的受力及运动情况分析(1)当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于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。简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化，所以
简谐运动是变加速运动.判断物体是否做简谐运动的方法：
(1)运动学法：振动图像;
(2)动力学法：F=- kx.思考题：
竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗?证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动证明步骤：
1.找平衡位置0;
2.找回复力F ;
3.找F、x大小关系;
4.找F、x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:做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是 （ ）A.速度一定为正值，加速度一定为正值
B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值
C.速度一定为负值,加速度一定为正值
D.速度不一定为负值,加速度一定为负值B例2:在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 （ ）
A．速度、加速度、动能
B．加速度、回复力和位移
C．加速度、动能和位移
D．位移、动能、回复力BCD