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高中物理 第11章 第1节简谐运动课件 新人教版选修3-4

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物理选修3-4人教版1简谐运动的描述(13张)-PPT优秀课件

物理选修3-4人教版1简谐运动的描述(13张)-PPT优秀课件

物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
1.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt＋π）cm, 由此可知该振动的振幅是_5_0__ cm，频率是 0.1____Ｈz，零时 刻振动物体的速度与规定正方向_相__反__（填“相同”或“相反”).
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
3.相位
描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量。 以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则
x Asint
1、公式中的A 代表什么?
2、ω叫做什么?它和T、f之间有什么关系?
一、描述简谐运动的物理量 1、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离 2、周期T：完成一次全振动所需要的时间 频率f：单位时间内完成全振动的次数 3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态
二、简谐运动的表达式
x Asint
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动? 答案：相位每增加2π就意味着发生了一次全振动
2、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么?
2
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
3、弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐振动， B、C相距20 cm，某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到

物理选修(3-4)：11-1《简谐运动》ppt课件

物理选修(3-4)：11-1《简谐运动》ppt课件

2．简谐运动的位移：以平衡位置为坐标原点，以振动所在 的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的 位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。
3．简谐运动的速度：速度是描述振子在平衡位置附近振动 快慢的物理量，振子在平衡位置处速度最大，在最大位移处速 度为零。
4．简谐运动的加速度：弹簧振子的加速度与振子的位置有 关。对同一个弹簧振子，离平衡位置越远，振子的加速度越 大。
答案：D
简谐运动的位移、速度、加速度变化规律 在下图所示的弹簧振子模型中，假设 A、A′为小球振动的 最远处，规定向右的方向为正，则小球的位移、速度的变化规律 如下表
要点二 简谐运动的图象
1. 形状：正(余)弦曲线 2. 物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的 位移，是位移随时间的变化规律。
3. 获取信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向。如图所示，质点在 t1、t2 时刻的位移分别为 x1 和－x2。
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如 图中 a 点，下一时刻离平衡位置更远，故 a 此刻向上振动。
(3)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， 若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若 靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小，如图 中 b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移、 加速度正在减小，c 从负位移远离平衡位置运动，则速度为负且 减小，位移、加速度正在增大。
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

高中物理11.1简谐运动课件新人教版(1)选修3-4

高中物理11.1简谐运动课件新人教版(1)选修3-4

图1
想一想
弹簧振子是一种理想化模型，以前我们还学过哪些
理想化模型？ 答案 点电荷、质点.
二、弹簧振子的位移—时间图象
1.建立坐标系 如图2所示，以小球的 平衡位置 为坐标原点，沿着 它的 振动 方向建立坐标轴.小球在平衡位置右 边时 它对平衡位置的位移为正，在 左 边时为负. 图2
2.振子位置的确定 用频闪照相机拍摄时，底片从下向上 匀速 运动，因此在底
1.平衡位置
小球原来 静止 时的位置.
2.机械振动
小球在 平衡位置 附近的往复 运动，是一种 机械振动 ，
简称振动.
3.弹簧振子
如图1所示，把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另 一端固定，小球穿在光滑的杆上，能够自由滑动，两者之 间的摩擦可以 忽略，弹簧的质量与小球的质量相比也可以
忽略 ，这样的系统称为弹簧振子.
第十一章——
第1讲 简谐运动
目标定位
1.认识弹簧振子，理解振子的平衡位置和位移. 2.理解简谐运动的位移—时间图象是一条正弦曲线. 3. 体会对简谐运动特征的探究过程，加深领悟用图象描绘运动 的方法.
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
梳理·识记·点拨 理解·深化·探究
巩固·应用·反馈
一、弹簧振子
(1) 任意时刻质点的位移的大小和方向 . 如图 4 所示，质点在 t1 、
图4
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如
图5中a 质点，下一时刻离平衡位置更远，故此刻a质点向x 轴正方向振动.
图5
(3)任意时刻质点的速度、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，若 远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大，若靠近 平衡位置，则速度越来越大，位移越来越小，如图中b质点， 从正向位移处向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位 移正在减小，c质点从负向位移处远离平衡位置运动，则速

高中物理 11.1 简谐运动课件 新人教版选修34

高中物理 11.1 简谐运动课件 新人教版选修34
第十四页，共14页。
2.图象意义(yìyì):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。 第十页，共14页。
三、简谐运动(jiǎn xié y1ù.确n 定d(òqnuɡèd)ì及ng其)x-图t图象象是正弦函数
图象:
a.方法一:测量(cèliáng)横纵坐标代入正弦 函数的
b.方法二:表测达量式横检纵验坐。标输入计算机作图 拟合。
人教版选修(xuǎnxiū)3-4
第十一章 机械振动 第一节 简谐运动(jiǎn xié yùn dònɡ
第一页，共14页。
第二页，共14页。
§11.1 简谐运动 一、弹(j簧iǎn xié yùn dònɡ)
(tánhuáng)振 子
第三页，共14页。
思考 (sīkǎo ):
弹簧振子的运动有 什么(shén me)特点?
①往复性 ②有一个中心位置(平衡位置)——物体保持 (bǎochí)静止状态时所处的位置。
第四页，共14页。
点击观看(guānkàn)动画: 弹簧振子
弹簧(tánhuáng)振 子的特点:
理想化处理(chǔlǐ) ①忽略摩擦 力
②忽略弹簧质量
平衡位置:原来静止的位置。
运动特征:沿直线或弧线以平衡位置做往复周
2.简谐运动:质点的x与t遵从正弦函数(或
者余弦函数)的规律，即x-t图 象是一条正弦曲线。
第十一页，共14页。
3.记录(jìlù)振动图象的方法:
第十二页，共14页。
地震仪)漫步
T/8时，x的值是否(shì fǒu)为0.5呢 ？
T/8时，x的值应为0.707
二、弹簧振子的位移(wèiyí)－时间 图象

2019高中物理第十一章第1节简谐运动课件新人教版选修3_4

2019高中物理第十一章第1节简谐运动课件新人教版选修3_4

二、简谐运动及其图象的应用┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．简谐运动的定义：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 图象) 是一条 正弦曲线 ，这样的振动叫做简谐运动。
2．简谐运动的特点：简谐运动是最简单、最基本
的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运 动。
3．图象的应用：医院里的 心电图仪 、地震仪中绘
解析：选 ACD 该图象的坐标原点是建立在 弹簧振子的平衡位置，小球的运动轨迹是一个线 段，A 正确，B 错误；由获得图象的方法知，C 正确；频闪照相是在相同时间内拍下的小球的像， 因此小球的疏密显示了它的位置变化快慢，D 正 确。
4．一个质点经过平衡位置 O，在 A、B 间做 简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所 示，设向右为正方向，则
1.图象特点：正(余)弦曲线。 2．物理意义：描述振动质点的位移随时间的变化规 律。 3．获取的信息 (1)任意时刻质点位移的大小和方向。 如图所示，质点在 t1、t2 时刻的位移分别 为 x1 和－x2。
(2)确定任意时刻质点的振动方向。方法是看下一 时刻质点的位置，如图中所示 a 点，下一时刻离平衡 位置更远，故 a 此刻向上(正方向)振动。
解析：选 BC 由图象知 t＝0 和 t＝4 s 时质 点正经过平衡位置向正方向运动，位移为零，速 度最大，选项 A、D 错误；而 t＝2 s 时质点经平 衡位置向负方向运动，选项 C 正确；t＝1 s 时质 点位于正向最大位移处，速度为零，加速度最大， 选项 B 正确。
1.实际物体看做弹簧振子的条件 (1)弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量 集中于小球(振子)。 (2)构成弹簧振子的小球体积足够小，可以认为小球 是一个质点。 (3)忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力。 (4)小球从平衡位置被拉开的位移在弹簧的弹性限 度内。

《简谐运动的描述》人教版高三物理选修3-4PPT课件

《简谐运动的描述》人教版高三物理选修3-4PPT课件
过3s质点第一次经过M点;若再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则质点第三
次经过M点所需要的时间是（ CD）
A. 8s
B. 4s
C. 14s
D. (10/3)s
描述简谐运动的物理量——相位
并列悬挂两个小球，悬线长度相同。
把它们拉起同样的角度后同时放开。
振幅、周期都相同，并且振动同步
【思考】如果先放第一个小球，后放第二个小球，此时它们的运动步
(2)反相：相位差为
，一般地为
=(2n+1)
(n=0,1,2,……)
简谐运动的表达式
【典例 3】、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之
2∶１
比为_______，
1∶１
频率之比为______，
甲和乙的相差为_____
人教版高中物理选修3-4
第十一章 机械振动
感 谢 各 位 的 聆 听
M E N T A L
B
A’
描述简谐运动的物理量——全振动
【思考与讨论】一个完整的全振动过程，振子的速度有什么显著的特点？
在一次全振动过程中，一定是振子连续两次以相同速度通过同一点
所经历的过程。
描述简谐运动的物理量——周期和频率
以下两个振子的运动快慢有何不同？
完成一个全振动所经历的时间相同
描述简谐运动的物理量——周期和频率
谢谢观看
6.1.1 算术平方根
3） =
4）
49
64
=
7
8
5） 0.0001 = 0.01
被开方数越大，对应的算术平方根也越大。
随堂测试
1．若 + 3 = 0，则 =______。
【详解】

人教版高中物理选修3-4 11.1简谐运动(共42张PPT)

人教版高中物理选修3-4 11.1简谐运动(共42张PPT)

O→B 向右 增大 向左 增大 向右 增大
①位移和合外力、加 速度的方向相反，变 化趋势相同；
②速度和合外力、加 速度的大小变化趋势 相反；
简谐运动的规律
简谐运动属于下列哪一种运动（D）
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.匀变速曲线运动 D.加速度改变的变速运动
简谐运动的规律
一个质点在平衡位置附近做简谐振动，在下图的4个函数图像 中，正确表达加速度a与对平衡位置的位移x的关系应是（D）
简谐运动的图象
由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动？ C
A、匀变速运动 B、匀速直线运动 C、变加速运动 D、匀加速直线运动
简谐运动的图象
如图，弹簧竖直放置，下端连接一个钢球，将钢球托起一定高度， 释放后，钢球变上下振动，那么此钢球的运动是简谐运动吗？
频
闪
照
片
正弦曲线
法 此钢球的运动是简谐运动
简谐运动的规律
平衡位置O： 弹簧振子静止时的位置。
振动位移x： 由平衡位置指向振子所在处的有向线段。
随着弹簧振子的运动，它的位移、合外力、加速度、速度分别怎样变化？
简谐运动的规律
物理量
位移x 合外力F 加速度a
速度v
方向 大小 方向 大小 方向 大小
B→O 向右 减小 向左 减小
向左 增大
变化过程
随着弹簧振子的运动，它的位移、合外力、加速度、速度分别怎样变化？
简谐运动的位移时间图像
简谐运动是最简单、最基本的振动。
弹簧振子理性化模型： 不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。
简谐运动
小球在两弹簧作用下的左右运动
请完成这个实验，并解释：白纸上OO1轴上的坐标代表什么物理量？纵坐标代表什么物理量？为什么必须匀速拖动白纸？如果拖动白

物理：11.1 简谐运动 课件(人教版选修3-4)

物理：11.1 简谐运动 课件(人教版选修3-4)

(2)与一段时间内位移的区别 与一段时间内位移的区别 一段时间内的位移是指从初位置指向末位置的有 向线段．如图11－1－3，从t1时刻到 2时刻的位 时刻到t 向线段．如图 － － ， 移为x 时刻到t 时刻的位移为x 移为 2－x1，从t1时刻到 4时刻的位移为 4－x1.
2．简谐运动的速度 ． 跟运动学中的含义相同，在所建立的坐标轴上， 跟运动学中的含义相同，在所建立的坐标轴上， 速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方 向相同或相反． 向相同或相反． 如图11－1－4所示，在x坐标轴上，设O点为平衡 所示， 坐标轴上， 如图 － － 所示 坐标轴上 点为平衡 位置，A、B为位移最大处，在O点速度最大，在 位置， 、 为位移最大处， 点速度最大， 为位移最大处 点速度最大 A、B两点速度为零． 、 两点速度为零 两点速度为零．
(2)物理意义：振动图象表示振动物体 物理意义： 物理意义 离开平衡位置的位移 _________________________随_________的 随 的 时间 变化规律． 变化规律． (3)图象的应用：医院里给病人做的_________， 图象的应用：医院里给病人做的 心电图 ， 图象的应用 地震仪中绘制的地震曲线等． 地震仪中绘制的地震曲线等．
3．振子模型 ． 如图11－ － 所示 所示， 如图 －1－1所示，如果球与杆之间的摩擦可以 忽略 _________，且弹簧的质量与小球的质量相比也 ， 可以_________，则该装置为弹簧振子． 可以 忽略 ，则该装置为弹簧振子．
图11－1－1 － －
二、弹簧振子的位移—时间图象 弹簧振子的位移 时间图象 1．频闪照相法 ． (1)建立坐标系：以小球的____________为坐标 建立坐标系：以小球的 平衡位置 建立坐标系 为坐标 原点，沿_________方向建立坐标轴． 方向建立坐标轴． 原点， 振动 方向建立坐标轴 (2)振子位置的确定：频闪照相，拍摄时底片从下 振子位置的确定：频闪照相， 振子位置的确定 向上(垂直于振动方向 匀速 运动． 向上 垂直于振动方向)________ 运动． 垂直于振动方向 2．用数码相机和计算机绘制 ．

《简谐运动》人教版高三物理选修3-4PPT课件

《简谐运动》人教版高三物理选修3-4PPT课件
第十一章 机械振动
感谢各位的聆听
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
讲解人： 时间：2020.5.25
弹簧振子
弹簧振子的位移—时间图象 沙摆实验
简谐运动
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图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。
简谐运动
【典例2】简谐运动是下列哪一种运动 ( C )
A.匀变速运动 B.匀速直线运动 C.非匀变速运动 D.匀加速直线运动
讲解人： 时间：2020.5.25
复习引入
1、描述简谐运动的物理量 振幅：描述振动强弱； 周期和频率：描述振动快慢; 相位：描述振动步调. 2、简谐运动的表达式：
x Asin(t )
思考与讨论
物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？
X F
C A
X
O
D B
F
C A
O
D B
A
O
B
X F
C
1.定义: 使振子回到平衡位置的力 2.特点: 按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置 3.回复力来源：振动方向上的合外力
一、简谐运动的回复力
4.公式: F kx
“-” 表示回复力方向始终与位移方向相反
(1)大小: F kx (胡克定律)
k ----弹簧的劲度系数(常量)
X F
C A
O
D B
C A
O
F
D B
X
C A
O
D B
C A
X
O
D B
F
C A
O
D B
一、简谐运动的回复力
弹簧振子所受的合力F与振子位移x的大小成正比，且合力F的方向总 是与位移x的方向相反。

物理：11.1《简谐运动》示范课件(新人教版选修3-4)

物理：11.1《简谐运动》示范课件(新人教版选修3-4)

作业:
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别浪费了，留着这坛子好酒给店里赚钱吧！天儿这么晚了，咱们随便吃点儿就行了！”耿英和耿直也都坚持不让开酒坛。酒店 老板和伙计们对这三兄妹更加刮目相看。老板说：“那咱就不用喝酒了。这些饭菜，咱们随意吃吧！”大家愉快地吃饭不提。 饭毕告辞时，老板对耿正兄妹三人说：“今儿个熬得太晚了，又是这么个情况，你们一定很累了。明儿个就不用来上班了，咱 们的契约今天就算是终止了。好好歇息一下，准备你们以后的创业途径吧！还有啊，你们在以后创业的过程中，如果遇到什么 难处了，请一定来和我说一声。咱们酒店还有些个实力，一定会倾力相帮的！”耿正说：“多谢您！可酒店里明天就没有”老 板说：“放心，已经说好了，明儿个一早，就会有一家子献艺的人来应试的！我看他们人挺不错，先试用几天吧！”那个机灵 的演唱台伺应生伙计赶快跑到台后的乐器存放柜里取来二胡。老板接过来拿在手里小心地摸一摸，一边将其递到耿正的手上， 一边说：“耿兄弟啊，你的这把二胡非同寻常哇，你拉二胡的手法也真是少见的好，简直就是人胡合一，美妙得很哪！让人听 得，啧啧，我无法用语言来说得清楚呢！”耿正伸双手接过二胡来，谦逊地说：“您过奖了！只要学一学，谁都能拉得很好听 的。”老板说：“不，这不一样！唉，咱不说这些了，你们快回去休息吧！这天儿太晚了，你们又住得偏僻，让两个伙计护送 你们回去吧！”耿正说：“多谢老板关心，但不用护送了，我们三个人呢！”有两个伙计说：“我俩就住在那一带呢，咱们一 起走吧！”老板将五人送出酒店，对两个伙计说：“你俩可一定要把他们送到出租房的门口啊！巷子太深，这么晚了怕是不安 全呢！”两个伙计都说：“老板放心，我俩一定会把他们送到出租房门口的！”走在路上时，其中的一个伙计对耿正说：“耿 兄弟啊，你这个妹妹可真厉害，不但现编现唱来得那么快，表演得那么好，而且那个气势，啧啧，真正少见呢！”另一个伙计 也说：“是啊！耿妹子，你怎么就那么有把握呢？知道唱完了就一准儿能赢得满堂大喝彩！”耿英说：“因为有大多数客人们 的支持啊！我看得出来，他们早就看不下去了！只要我们能坚持唱下去，大家就肯定能为我们喝大彩的！”耿正说：“正如那 位做证人的老先生所言，邪不压正啊！”一个伙计说：“是这样的！”另一个伙计说：“不过这耿妹子还真是很了不起呢！还 有啊，耿兄弟你和你的这个小弟弟也很了不起！你们兄妹三个不但有志向能吃苦，而且实在是具有超人的智慧和胆识呢！佩服， 佩服啊！”耿英说：“您就别夸我们了。唉，什么智慧啊胆识的，都是被逼出来的啊！”耿正也说“确实是被逼出来的！这人 啊，想要活得好很难，想要做成一些事情就更难嘞！”说着摸摸耿直

高中物理_11-1《简谐运动》新课课件_新人教版选修3-4

高中物理_11-1《简谐运动》新课课件_新人教版选修3-4
项城二高
三、弹簧振子的位移——时间图象
二、频闪照片法
项城二高
如图所示为弹簧振子的频闪照片，频闪仪 0.05秒闪一次，且向下匀速运动。
那么时间坐标刻度该怎么标出？
项城二高
三、弹簧振子的位移——时间图象
3、描图记录法
体验：
一同学匀速拉动一张白纸，另 一同学沿与纸运动方向相垂直方向 用笔往复画线段，观察得到的图象
1、定义：物体 （或物体一部 分）在平衡位 置附近做的往 复运动，叫机 械振动，简称 振动
项城二高
2、机械振动的主要特征是：
（1）“空间运动”的往复性
（2）“时间”上的周期性。
3、产生振动有两个必要条件：
（1）每当物体离开平衡位置就会受到 回复力的作用。 （2）阻力足够小。
项城二高
第一节简谐振动
五、 简谐运动中的各个物理量变化规律
项城二高
思考与讨论
1、简谐运动属于哪一种运动（ ）
A、匀加速运动
B、匀减速运动 C、匀速运动
D D 、非匀变速运动
项城二高
思考与讨论
2、弹簧振子在振动，每次经过同一位置时， 一定相 同的物理量是（ ） A、速度 C C、弹力
B B、位移
D、加速度 D
项城二高
思考与讨论
• 为了研究机械振动。 • 建立理想模型法
•把复杂问题简单化，摒弃次要条件，抓住主要因素， 对实际问题进行理想化处理，构建理想化的物理模 型，这是一种重要的物理思想。在建立起理想化模 型的基础上，有时为了更加形象地描述所要研究的 物理现象、物理问题，还需要引入一些虚拟的内容， 籍此来形象、直观地表述物理情景。
0
-2
b d 1 2 3
4
f 5

物理选修3-4人教版11.1简谐运动(11张PPT)

物理选修3-4人教版11.1简谐运动(11张PPT)

A
B、有孔小球栓在弹簧一端。
C、二者皆穿在光滑水平杆上。
⑵弹簧振子的振动是理想化模型 ⑶振子的受力情况分析：
振子的运 动
A
O
A→ O
O → A′ A ′→ O
A′
O→ A
对平衡位 置位移的 变化
减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ）
方向向右 方向向左 方向向左 方向向右
→
←
←
→
所受回复 减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ） 力的变化(a) 方向向左 方向向右 方向向右 方向向左
2021/1/2
10
谢 谢！
②物体在远离平衡位置的过程中，位移，回 复力（加速度）的大小都增大，速度减小：
③位移方向总是离开平衡位置而回复力（加 速度）的方向总是指向平衡位置。
业：
课本习题（1）、（3）
振子的运 B→ O 动
O→A
A→O
O→ B
对平衡位 置位移的 变化
减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ）
方向向右 方向向左 方向向左 方向向右
←
→
→
←
速度的变 增大（↑） 减小（↓） 增大（↑） 减小（ ↓ ）
化
方向向左 方向向左 方向向右 方向向右
←
←
→
→
问题：⑴、回复力方向与位移方向的关系？
总是相反
⑵、回复力大小与位移大小的关系？
成正比
➢F= -kx
➢简谐运动：弹簧振子这样的回复力的作
用下做简谐运动；即我们把物体在跟偏
离平衡位置的位移大小成正比，并且总 指向平衡位置的回复力的作用下的振动，
第一节 简谐运动
钟

高中物理人教版(选修3-4)第十一章机械振动第一节简谐运动+课件(共20张PPT)

高中物理人教版(选修3-4)第十一章机械振动第一节简谐运动+课件(共20张PPT)

新课内容
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像）
3.描图记录法
体验：一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运
动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象。
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像）
这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的 心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的 方法记录振动情况的。
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021

高中物理 第十一章 机械振动 第1节 简谐运动课件 新人教版选修3-4

高中物理 第十一章 机械振动 第1节 简谐运动课件 新人教版选修3-4

要点一 弹簧振子与简谐运动的运动特征 [探究导入] 如图所示，小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小 球称作弹簧振子或简称振子．
(1)它们的运动有什么共同特征？ 提示：两种振动有一个共同特点，振动时有一中心位置，小球在中心位置两侧做往 复运动． (2)弹簧振子在现实生活中真实存在吗？需要满足什么条件呢？ 提示：不存在，是一种理想化模型．必须满足：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可 以忽略．
物理观念：机械振动、简谐 运动 科学思维：弹簧振子模型的 构建 科学探究：用图象描绘运动
01 课前 自主梳理 02 课堂 合作探究 03随堂 演练达标 04课后 达标检测
一、弹簧振子
1．弹簧振子的构造 由__弹__簧____和__小__球____组成；弹簧的一端__固__定____，另一端与小球相连接；与小球的质 量相比，弹簧的质量可以___忽__略___，小球与杆间的摩擦也可以___忽__略___．
(2)位移的表示方法 以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏 离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示．如若某一时刻振子在平衡 位置正方向一侧，离平衡位置2 cm，则可以表示为x＝2 cm；若x＝－8 cm，则表示振 子在平衡位置负方向一侧，距平衡位置8 cm.
[解析] (1)由振动图象知，t＝0时，x＝0，表示振子位于平衡位置，即O点，在0～1 s内，振动位移x＞0，且逐渐增大，表示t＝0时，振子沿正方向运动，即向右运动． (2)由图象知，振子离开平衡位置的最大距离为3 cm，则AB＝6 cm. (3)t＝1 s时，x＝3 cm，振子位于B位置；在t＝2 s时，x＝0，振子位于平衡位置O 点；在t＝3 s时，x＝－3 cm，振子位于A位置． (4)在t＝2 s时，x-t图象的斜率为负，表示向负方向运动，即向左运动，与t＝0时速度 的方向相反． (5)在t＝4 s时，振子又回到了平衡位置，故位移Δx＝0，其路程为s＝3cm×4＝12 cm. [答案] (1)O点 右 (2)6 (3)B点 O点 A点 (4)相反 (5)0 12
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2．标矢性 振动位移是矢量，若规定振动质点在平衡位置右侧时位移 为正，则它在平衡位置左侧时位移就为负。 3．区别机械运动中的位移 机械运动中的位移是从初位置到末位置的有向线段；在简 谐运动中，振动质点在任意时刻的位移总是相对于平衡位置而 言的，都是从平衡位置开始指向振子所在位置。
如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子m离 开O点，再从A点运动到C点时，振正(余)弦曲线，如图所示。
(2) 物 理 意 义 ： 表 示 振 动 的 质 点 在 不 同 时 刻 偏 离 __平__衡__位__置____的位移，是位移随时间的变化规律。
(3)获取信息：从图象上可直接看出不同时刻振动质点的 ___位__移____大小和方向。
重点难点突破
(北京市东城东2013～2014学年高二下学期期末)如图甲所 示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运 动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所 示，下列说法正确的是( )
A．t＝0.4s时，振子的速度方向向右 B．t＝0.8s时，振子在O点和B点之间 C．t＝0.6s和t＝1.2s时刻，振子的速度完全相同 D．t＝1.5s到t＝1.8s的时间内，振子的加速度逐渐减小 答案：D 解析：t＝0.4s时，振子的速度向左，A错误；t＝0.8s时， 振子在OA之间，B错；t＝0.6s和t＝1.2s时刻振子的速度方向相 反，C错；t＝1.5s到t＝1.8s时间内振子从B运动到O，加速度逐 渐减小，D正确。
考点题型设计
对弹簧振子与简谐运动的理解
弹簧上端固定在 O 点，下端连接一小球，组成 一个振动系统，如图所示，用手向下拉一小段距离后释放小球， 小球便上下振动起来，下列说法正确的是( )
A．小球运动的最低点为平衡位置 B．弹簧原长时的位置为平衡位置 C．球速为零的位置为平衡位置 D．小球原来静止时的位置为平衡位置
2．弹簧振子 (1)弹簧振子：弹簧振子是指__小__球____和___弹__簧___所组成的 系统，是一种___理__想__化____模型。 (2)振子模型：有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。如图所 示，图甲中球与杆之间的摩擦可以___忽__略___，且弹簧的质量与 小球的质量相比可以__忽__略____。
一、实际物体看做理想振子的条件 弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振 子(小球)；与弹簧振子相连的小球体积足够小，可以认为小球 是一个质点；忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；小球 从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。 二、对简谐运动位移的理解 1．位移的表示方法 振动位移是从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线 段，方向为平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该 位置的距离。
A．大小为OC，方向向左 C．大小为AC，方向向左 答案：B
B．大小为OC，方向向右 D．大小为AC，方向向右
解析：振子离开平衡位置，以O点为起点，C点为终点， 位移大小为OC，方向向右。
三、简谐运动图象的应用 1．对图象的理解 图象反映的是做简谐运动质点的位移随时间的变化规律， 是一条正弦曲线，它不是质点的运动轨迹，简谐运动的图象和 运动轨迹是完全不同的两个概念。图象是曲线，轨迹可能是直 线，也可能是曲线。
2．从图象可获取的信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向。如下图所示，质点 在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2。
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如 下图中a点，下一时刻离平衡位置更远，故a此刻向上振动。
(3)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，若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越 大，若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越 小，如图中b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增 大，位移、加速度正在减小，c从负位移远离平衡位置运动， 则速度为负且减小，位移、加速度正在增大。
弹簧振子的位移—时间图象
1．建立坐标系 以小球的___平__衡__位__置____为坐标原点，沿着___它__的__振__动___ 方向建立坐标轴。小球在平衡位置___右__边_____时它对平衡位置 的位移为正，在___左__边____时为负(以水平弹簧振子为例)。 2．位移——时间图象 横坐标表示振子振动的____时__间____，纵坐标表示振子相对 ___平__衡__位__置_____的位移。 3．物理意义 反映了振子的__位__移____随__时__间___的变化规律。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-4
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
机械振动 第十一章
第一节 简谐运动 第十一章
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课后强化作业
学习目标定位
※
知道简谐运动的概念
※
理解简谐运动的位移时间图象，并能解决相关 问题
简谐运动及其图象
1．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图象)是一条___正__弦__曲线，这 样的振动叫做简谐运动。 (2)特点：①简谐运动是最__基__本___、最__简__单___的振动。 ②简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是 _匀__变__速____运动，是变力作用下的__变__加__速____运动。
课堂情景切入
振动现象在自然界中广泛存 在。钟摆的摆动、水中浮标的上 下浮动、担物体行走时扁担下物 体的颤动、树梢在微风中的摇摆 等都是振动，振动与我们的生活 密切相关。那么我们应怎样研究 振动呢？
知识自主梳理
机械振动与弹簧振子
1．机械振动 (1)定义：物体(或物体的一部分)在某一__中__心___位置附近 的往复运动，叫机械振动，简称振动。 (2)特征：第一，有一个“中心位置”，即__平__衡____位置， 也是振动物体静止时的位置；第二，运动具有__往__复__性___。