2.1简谐运动 ppt课件（含视频） -（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册高二上学期(001).rar

新人教版 选择性必修一第二章 机械振动2.1 简谐运动思考：我们以前学过哪些运动形式？加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。（自由落体运动）加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。（平抛运动）加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。（匀速圆周运动）生活中的机械振动 一、机械振动1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。2、特点：（1）平衡位置“对称性”。 振动停止时物体所在的位置 （2）往复运动“周期性”这些运动的共同特点是什么？（1）围绕着“中心”位置（2）“往复”运动例：(多选)下列几种运动属于机械振动的是( )A乒乓球在地面上的上下运动B弹簧振子在竖直方向的上下运动C秋千在空中来回运动D浮于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动BCD解析：选BCD机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动，乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动，A错误，BCD正确2、理性化模型：（1）不计阻力（2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。1、定义：小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，或简称振子。二、弹簧振子理想化模型O水平弹簧振子竖直弹簧振子三、弹簧振子的位移时间图像振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。图像绘制方法方法一、频闪照片法底片匀速运动方向xt底片匀速运动方向tT/12T/8T/4(o)30 o45 o90 o理论值X=Asin(cm)X(cm)特殊点检验法xt方法2、位移传感器验证法结论：弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线.四、简谐运动及其图象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（xt图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2、图象意义:表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。简谐运动是最简单、最基本的振动。 类似应用(1)任意时刻质点位移的大小和方向。如图甲所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和-x2。3、图象应用:(2)任意时刻质点的振动方向:看下一时刻质点的位置,如图乙中a点,下一时刻离平衡位置更远,故a点此刻向上振动。图乙中b点,下一时刻离平衡位置更近,故b此刻向上振动。(4)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置(3)斜率：该时刻速度的大小和方向4、理解简谐运动的对称性如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有：(1)时间的对称：tOBtBOtOAtAOtODtDOtOCtCO，tDBtBDtACtCA(2)速度的对称物体连续两次经过同一点（如D点）的速度大小相等，方向相反物体经过关于O点对称的两点（如C与D两点）的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反1、一水平弹簧振子做简谐运动，则下列说法中正确的是()A若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D随堂练习2、(多选)如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐运动，当振子从最大位移处a向平衡位置O运动过程中()A加速度方向向左，速度方向向右B位移方向向左，速度方向向右C加速度不断增大，速度不断减小D位移不断减小，速度不断增大BD3、如图所示，一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点，历时0.5 s，过B点后再经过t0.5 s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点从离开O点到再次回到O点历时(O点为AB的中点)()A0.5 s B1.0 sC2.0 s D4.0 sB4、质点做简谐运动，其x-t关系如图所示以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v-t关系是( ) B5、(多选)如图甲所示,质点在a、b两点之间做简谐运动,质点做简谐运动的图象如图乙所示。若t=0时,质点正经过O点向b运动,则下列说法正确的是()A.质点在0.7 s时,正在远离平衡位置运动B.质点在1.5 s时的位移最大C.1.21.4 s,质点的位移在增大D.1.61.8 s,质点的位移在增大BC解析：选B、C。由于位移是指由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在0.7 s时的位移方向向右,且正在向平衡位置运动,所以A项错误;质点在1.5 s时的位移达到最大,故B项正确;在1.21.4 s,质点正在远离平衡位置,所以其位移在增加,故C项正确;1.61.8 s时间内,质点正向平衡位置运动,所以其位移正在减小,故D项错。