课件5张PPT。机械振动无锡市辅仁高中 周一峰一、简谐运动1、机械振动运动特点：在某个位置两侧做往复运动生活实例运动条件（动力学分析）2、平衡位置振动物体原来静止的位置平衡位置是研究振动物体的参照位置3、弹簧振子一根质量不计的弹簧一端固定，另一端连接一个质点，忽略阻力和弹簧的质量，使质点在平衡位置两侧作往复运动弹簧振子是一个物理模型4、弹簧振子的运动过程中的特点观察弹簧振子的运动观察弹簧振子的运动的现象总结位移速度加速度受力情况5、弹簧振子的运动图像图像的得出周期性变化注意：振动图象不是振子的运动轨迹6、简谐运动质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，振动图象（x—t图像）是一条正弦曲线简谐运动是机械振动的特殊情况振子在各个时刻的位移（相对于平衡位置）振子在振动过程中的位移的最大值（振幅）振子完成一个完整的振动过程所需的时间（周期）振子在各个时刻的速度、加速度振子在某段时间内通过的路程7、简谐运动图像的意义课件9张PPT。二、简谐运动的描述1、振幅（A）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离意义：振幅的两倍表示做振动的物体运动范围的大小从能量的角度看，振幅反映振动的强弱振幅和位移是什么关系?2、周期（T）和频率（f）振动中的位移指的是什么？完成一次全振动所需要的时间——周期T，单位是s单位时间内完成全振动的次数——频率f，单位是Hz周期和频率都反映振动的快慢显然3、相位（ ωt +φ ）用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态，单位是rad4、简谐运动的表达式还可以用来比较不同物体在同一时刻的不同状态参考圆的应用函数：图像：振幅（A）周期（T）
频率（f）相位（ ωt +φ ）三、简谐运动的回复力和能量对振动物体“四位一体”的分析列表分析函数关系图像分析分析对象及初始条件位置OO—BB位移速度加速度回复力动能势能总能零正向最大零零最大零正向增大正向减小负向增大负向增大减小增大A零负向最大负向最大零最大B—O正向减小负向增大正向减小正向减小增大减小O零负向最大零零最大零O—A负向增大负向减小负向减小负向减小减小增大AA—O-A零正向最大正向最大零最大负向减小正向增大正向减小正向减小增大减小其中位移速度加速度回复力动能势能总能x—t 图象v—t 图象其它图象请同学们试着画画看？1、简谐运动的回复力回复力是物体振动的必要条件简谐运动的回复力为表明了简谐运动的动力学特征，即如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。这实际上也是判断质点是否做简谐运动的依据。简单地说，做简谐运动的物体所受的平衡力与位移成正比且反向推论：由于所以所以想一想，这个结论是否符合实际情况？证明：一个质量均匀分布的柱体木块在水面自由浮动时是做简谐运动，并求出浮动周期。 设柱体木块的横截面积为s，高度为L，液体密度为ρ，并建立 x 轴，坐标原点为木块原来静止在液面的位置。
设想用外力使木块偏离平衡位置 A，撤销外力后，木块上下振动。
取木块振动过程中的相对平衡位置的位移为 x 时的状态对木块受力分析。木块静止时木块位移为x时所以令得即木块在振动时受到的回复力是重力和浮力的合力；回复力与位移成正比且反向，是简谐振动。2、简谐运动的能量证明：如果不考虑摩擦等阻力造成的损耗，在弹簧振子运动的任意位置，系统的动能和势能之和是一定的，即机械能守恒。简谐运动是一种理想化的振动动能势能总能
