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[人教版]简谐运动PPT优秀课件1

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物理选修-人教版简谐运动的描述-ppt精品课件1

物理选修-人教版简谐运动的描述-ppt精品课件1

11
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共20张PPT)
一、描述简谐运动的物理量 物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共20张PPT)
4、相位
描述周期性运动在某个时刻的状态. 表示物体振动的步调.
2021年4月4日星期日
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共20张PPT)
•
10.核糖体普遍分布在原核细胞和真核 细胞中 ，因此 根据核 糖体的 有无不 能确定 这些生 物的类 别。
•
11.汗液的主要成分是水，也含有无机 盐和尿 素等物 质。酷 暑季节 ，室外 作业的 工人出 汗多， 水、无 机盐被 排出， 造成体 内水、 无机盐 的含量 减少。 失水过 多，会 脱水而 危及生 命。生 物体内 无机盐 离子必 须保持 一定的 比例， 这对维 持细胞 内的渗 透压和 酸碱平 衡很重 要，这 是生物 体进行 正常生 命活动 必要的 条件。 大量出 汗后， 除补充 水分外 ，还应 该补充 无机盐 ，所以 应喝盐 汽水。
1
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.忽略摩
三擦、力振. 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.
四、简谐运动：
1、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的振动. 22021、年4月4图日星期象日 :是一条正弦2曲线.
18
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共20张PPT)
例题3：一个质点在平衡位置0点附近
做简谐运动,若从0点开始计时,经过3s质

11.1《简谐运动》PPT课件

11.1《简谐运动》PPT课件

想一想
一个完整的全振动过程，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。（强调方向性）
2021
33
周期的可能影响因素
弹 簧 振 子 的 再 研 究
2021
34
周期的可能影响因素
弹
簧
振
如何测时间？
子 的
在什么位置测时间？
再
研
结论：周期大小与
究
振幅无关！
2021
35
看一看 两个振子的运动快慢有何不同？
2021
36
2、周期和频率
1)、描述振动快慢的物理量 2)、周期T：做简谐运动的物体完成一次全振
动所需的时间，单位：s。
3)、频率f：单位时间内完成的全振动 的次数，单位：Hz。
4)、周期和频率之间的关系：
f=1/T
5)、周期越小，频率越大，运动越快。
D．O至B位移为负、速度为负
2021
26
简谐运动的特点：
1、简谐振动是最简单、最基本的运动，简谐振 动是理想化的振动。
2、加速度与位移方向相反，总是指向平衡位置 。
3、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程中 无阻力，所以振动系统机械能守恒。
4、简谐运动是一种非匀变速运动。 5、位移随时间变化关系图是正弦或余弦曲线.
1位移大小相等方向相反2速度大小相等方向可能相同也可能相反3加速度大小相等方向相反4从平衡位置到达这两个或从这两个点直接到达平衡位置的时间相等对称关系2021471从图像中可直接读出在不同时刻的位移值从而知道位移x随时间变化的情况2可以确定振幅3可以确定振动的周期和频率4可以用作曲线上某点的切线的办法确定各时刻的速度大小和方向5由于简谐运动的加速度和位移大小成正比方向相反可以根据图像上各时刻的位移变化情况确定质点加速度的变化情况202148202149如果两个摆球振动的步调一致称为同相

高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-2.2 简谐运动的描述-课件(15张PPT)

高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-2.2 简谐运动的描述-课件(15张PPT)
于是有 [������（������ ＋������）＋ ������] －（������������ ＋ ������）＝ 2������
由此解出������ = ������������ 根据周期与频率间的关系，则
������
������ ＝ ������������ ������
新知讲解
二、周期和频率
3.相位差：△ ������ = ������2 − ������1
①若△ ������ = ������2 − ������1＞0，振动2的相位比1超前△ ������； ②若△ ������ = ������2 − ������1＜0，振动2的相位比1落后△ ������。
新知讲解
三、相位
4.同相与反相：
课堂练习
4．有甲、乙两个简谐运动：甲的振幅为2cm，乙的振幅为3cm，它们的 周期都是4s，当t＝0时甲的位移为2cm，乙的相位比甲落后������。请在同
������
一坐标系中画出这两个简谐运动的位移—时间图像。
课堂练习
5．如图为甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移 随时间变化的关系式。
2.初相：φ （������ ＝ 0 时的相位）
������������ = ������������������������������(������������ + ������������ሻ ������������ = ������������������������������(������������ + ������������ሻ
+
������ሻ������和������������
＝������������������������������(������������������������

物理人教版(2019)选择性必修第一册2.1简谐运动(共31张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第一册2.1简谐运动(共31张ppt)
x
t /s
横向
纵向
图像的获取方式
方法一：手动描图法
以小球的平衡位置为坐标原 点，规定水平向右为正方向 ，横轴为时间 t，纵轴为位移 x。在坐标系中标出各时刻小 球球心的位移，用曲线将其 连接在一起，得到振动图像 ，如图所示：
图像的获取方式
方法二：频闪照相法
因为摄像底片做匀速运动，底片 运动的距离与时间成正比。因此， 可用底片运动的距离代表时间轴， 振子的频闪照片反映了不同时刻振 子离开平衡位置的位移，也就是位 移随时间变化的规律。
t
0
x
底 片 匀 速 运 动 方 向
方法三：用传感器和计算机描绘图像
结论：
弹簧振子的振动图像是一条 正弦曲线.
五、简谐运动及其图像 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、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。
这些运动的共同特点
①围绕着“中心”位置
②“往复”运动
“中心”意味着具有“对称性” “往复”意味着具有“周期性”
也称之为平衡位置
ห้องสมุดไป่ตู้
知道一次完整的运动情况可推之 后的运动情况
一、机械振动 1.定义：物体或物体的一部分在某个位置附近的往复运动称为机械振动 ， 简称振动。
2.特征： (1)有一个“中心位置”（振动物体静止时的位置）； (2)运动具有往复性。
O 【分析】
（1）小球在回到O点前，做什么运动？
O
（2）小球在回到O点时，小球做受力情况如何？速度如何？
O
（3）小球在回到O点向左运动后将做什么运动？

物理选修-人教版简谐运动的描述-ppt精品课件

物理选修-人教版简谐运动的描述-ppt精品课件

物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
2、有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压 缩x后释放，第二次把弹簧压缩2x后释放，则先后两次振动的 周期和振幅之比分别为多少？
答案： T1:T2=1:1；A1:A2=1:2
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)
请同学们说一下生活中常见的一些简谐振动， 并说明这些简谐振动有什么不同？
音叉叉股上各点的 振动是简谐振动
弹簧片上各点的振 动是简谐振动
摆线上各点的振 动是简谐振动
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）振子5s内通过的路程
200 cm
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
•
1.某林场中繁殖力极强老鼠种群数量 的增长 会受密 度制约
•
2.鱼塘中某种鱼的养殖密度不同时,单 位水体 该鱼的 产量有 可能相 同
•
3.物体的两个分运动是直线运动，则 它们的 合运动 一定是 直线运 动
3、公式中的相位用什么来表示? 4、什么叫简谐振动的初相?
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)
二、简谐运动的表达式 相位 2 2f
T
x Asin(t )
振幅 角速度
初相位
x Asin( 2 t ) Asin(2ft )
•
6.科学家在对黄化豌豆幼苗切段的实 验研究 中发现 ，低浓 度的生 长素促 进细胞 的伸长 ，但生 长素浓 度增高 到一定 值时， 就会促 进切段 中乙烯 的合成 ，而乙 烯含量 的增高 ，反过 来又抑 制了生 长素促 进切段 细胞伸 长的作 用。

《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

人教版物理高中选择性必修1第二章第1节 简谐运动PPT教学课件

人教版物理高中选择性必修1第二章第1节 简谐运动PPT教学课件
第1讲 描述运动的基本概念
第二章 机械振动
1 简谐运动
必备知识 清单破
知识点 1 | 近机械振动
1.概念 物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动,简称振动。
2.特征 (1)存在平衡位置,即振动物体静止时的位置; (2)运动具有往复性,即周期性。
第1讲 描述运动的基本概念
第二章 机械振动
关键能力 定点破
定点 | 简谐运动规律的理解 1.简谐运动的位移
简谐运动的位移是相对于平衡位置而言的,位移的方向都是背离平衡位置的。 2.简谐运动的速度 (1)质点在平衡位置处位移为零而速度最大,在最大位移处速度为零。 (2)简谐运动中,质点的速度大小与位移大小有关,位移越大,速度越小。 (3)质点的速度方向与位移方向无关,如质点通过同一位置,其位移的方向是一定的,而速度 方向却有两种可能。 (4)速度的正负号表示质点的运动方向与正方向相同或相反。
(1)质点经过同一点(如C点)时,位移和加速度均相同;(2)质点经过关于O点对称的 两点(如C点与D点)时,位移与加速度均大小相等,方向相反
动能、势能、机 (1)质点经过同一点(如D点)时,动能、势能、机械能均相等; 械能的对称性 (2)质点经过关于O点对称的两点(如C点与D点)时,动能、势能、机械能均相等
第1讲 描述运动的基本概念
第二章 机械振动
典例 如图甲所示,物块与轻质弹簧组成的弹簧振子,在竖直方向上做简谐运动。取竖直向 上为正方向,该弹簧振子的振动图像如图乙所示,则 ( )
A.t=2 s时【1】,物块向上运动 B.t=2 s到t=3 s过程中【2】,物块的速度增大 C.t=0.5 s和t=1.5 s时【3】,物块的加速度相同 D.t=0.5 s和t=1.5 s时,物块的速度相同

物理人教版(2019)选择性必修第一册2.1简谐运动(共23张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第一册2.1简谐运动(共23张ppt)

如何弹簧振子中小球的位移与时间的关系是
否遵循正弦函数的规律？
方法一
验证法：
假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应
的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测
量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检
验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。
方法二
拟合法：
√
）
课堂习题
1．关于简谐运动，下列说法中正确的是（ 简谐运动就是指弹簧振子的运动
C.简谐运动是匀变速运动
D.简谐运动是机械运动中最简单、最基本的一种
课堂习题
2．（多选）下列运动中属于机械振动的是（ ABE ）
A．小鸟飞走后树枝的运动
B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动
新知讲解
一、机械振动
平衡位置：物体原
来静止时的位置。
1.定义：物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振
动，简称振动。
2.特点：
（1）平衡位置——“对称性”，合力为零。
（2）往复运动——“周期性”。
如图，把一个有小孔的小球链接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，
小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。
（2）速度的对称性：
①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。
②物体经过关于O点对称的两点（如C点与D点）时的速度大小相等、
方向可能相同、也可能相反。
（3）位移和加速度的对称性：
A
C
O
D
B
①物体连续两次经过同一点（如D点）时，位移和加速度均相同。
②物体经过关于O点对称的两点（如C点与D点）时，位移与加速度均大
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考点二 简谐运动的能量
1．简谐运动的能量 弹簧振子的振动过程是一个动能和势能不断转化的过程． 如下图所示，水平弹簧振子在 AB 之间往复运动，它在一个 周期内的能量转化过程：
A→O 弹力做正功，弹性势能转化为动能； O→B 弹力做负功，动能转化为弹性势能； B→O 弹力做正功，弹性势能转化为动能； O→A 弹力做负功，动能转化为弹性势能．
2．简谐运动的回复力 简谐运动中回复力满足 F＝－kx，即回复力的大小与位移大 小成正比，方向与位移方向相反．在平衡位置处，回复力为零．
3．对简谐运动回复力的理解 (1)“负号”表示回复力的方向与位移方向始终相反． (2)式中“k”对于在水平方向运动的弹簧振子来说，当回复力 由弹簧的弹力提供时，k 为弹簧的劲度系数，其值为回复力 F 的 大小与位移 x 的比例系数．其单位是由 F 和 x 的单位决定的， 即为 N/m. (3)公式反映出了回复力 F 与位移之间的正比关系，位移越 大，回复力越大；位移增大为原来的几倍，回复力也增大为原 来的几倍．
如下图所示，对做简谐运动的弹簧振子 m 的受力分析，正 确的是( A )
A．重力、支持力、弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 C．重力、支持力、回复力、摩擦力 D．重力、支持力、摩擦力
解析：回复力不是做简谐运动物体受到的具体的力，它由 物体受到的具体的力所提供．在此情景中弹簧的弹力充当回复 力，因此只有能，也可以是重力势 能和弹性势能之和如沿竖直方向振动的弹簧振子，我们规定以 平衡位置为零势能位置.
2．关于简谐运动能量的理解 (1)若不考虑阻力，弹簧振子在振动过程中只有弹力做功， 故在任意时刻的动能与势能之和不变，即机械能守恒． (2)简谐运动中的能量跟振幅有关，振幅越大，振动的能量 越大． 在简谐运动中，振动的能量保持不变，所以振幅保持不变， 因此简谐运动又称等幅振动，只要没有能量损耗，它将永不停 息地振动下去．
总是指向平衡位置 ，它的作用是使振子能够 回到 平衡位置． 3．表达式： F＝－kx ，即回复力与物体的位移大小成正
比，负号 表示回复力与位移方向始终相反，k 是常量．对于弹簧 振子，k 为弹簧的 劲度系数 ．
二、振动的能量 1．振子的速度与动能： 速度 不断变化， 动能 也在不断 变化．
弹簧形变量与势能：弹簧形变量在 变化 ，因此势能也在 变化 ．
从能量转化角度分析，简谐运动没有考虑阻力做功的能量 损耗.实际的运动会受到摩擦或空气阻力，但简谐运动中忽略了 其他阻力，因此简谐运动是一种理想化的模型.
(3)在一个振动周期内，动能和势能完成两次周期性变化．经 过平衡位置时动能最大，势能最小；经过最大位移处时，势能 最大，动能最小．
振子经过平衡位置两侧的对称点时，具有相等的动能和相 等的势能．
【拓展延伸】 回复力为 0 时，物体所受合力一定为 0 吗？ 物体做简谐运动到平衡位置时，回复力为 0，但合力可能不 为 0. 例如：物体沿圆弧做简谐运动，如图所示．当小球运动到 圆弧的最低点(平衡位置)时，回复力为 0，小球所受的合力用来 提供向心力，所以小球所受的合力不为 0.
4．简谐运动的动力学定义 如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比， 并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动． 5．简谐运动的运动学特征 由简谐运动的回复力 F＝－kx 和牛顿第二定律，可得简谐 运动的加速度 a＝mF＝－kmx.此式表明加速度的大小与振动物体 的位移成正比，方向始终与位移方向相反．
第二章
机械振动与机械波
3 简谐运动的回复力和能量
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
一、简谐运动的回复力 1．简谐运动的动力学定义：如果 质点 所受的力与它偏 离平衡位置的位移大小成 正比 ，并且总是 指向 平衡位置，
质点的运动就是简谐运动． 2．回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向 相反 ，
1简谐运动是一种变加速度的往复运动.物体离开平衡位置 的运动是加速度不断增大的减速运动，物体向着平衡位置的运 动是加速度不断减小的加速运动.
2回复力 F＝－kx 和加速度 a＝－kmx是简谐运动的动力学 特征和运动学特征.一个物体是否做简谐运动，在它满足了在平 衡位置附近做振动的运动特征后，就看它是否满足 F＝－kx 或 a ＝－kxx.
【例 1】 弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向 平衡位置运动的过程中( D )
A．振子所受的回复力逐渐增大 B．振子的位移逐渐增大 C．振子的速度逐渐减小 D．振子的加速度逐渐减小
1．简谐运动的回复力与位移有什么样的关系？ 2．简谐运动的回复力一定是振动物体所受合力吗？ 3．简谐运动过程中加速度与回复力有怎样的关系？ 4．简谐运动过程中振动物体的速度与加速度有怎样的联 系？
(4)因 x＝Asin(ωt＋φ)，故回复力 F＝－kx＝－kAsin(ωt＋φ)， 可见回复力随时间按正弦规律变化．
(5)回复力是根据力的效果命名的，它可以是一个力，也可 以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供．例如：如图 甲所示，水平方向的弹簧振子，弹力充当回复力；如图乙所示， 竖直方向的弹簧振子弹力和重力的合力充当回复力；如图丙所 示，m 随 M 一起振动，m 的回复力是静摩擦力．
2．简谐运动过程是一个动能和势能不断变化的过程，在任 意时刻振动系统的总机械能不变．在平衡位置处，动能 最大 ， 势能 最小 ；在最大位移处，势能 最大 ，动能 最小．振动系统 的机械能与 振幅 有关，振幅 越大，机械能就 越大 ．
考点一 简谐运动的回复力
1．回复力：振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它回到 平衡位置的力．
【解析】 振子位移特指由平衡位置指向振动物体所在位 置的位移，因而向平衡位置运动时位移逐渐减小，而回复力与 位移的大小成正比，故回复力也减小，所以 A、B 错误；由牛顿 第二定律 a＝mF得，加速度也减小，物体向着平衡位置运动时， 回复力与速度方向一致，故物体的速度逐渐增大，所以 C 错误， D 正确．