高中物理 选修3-4 机械振动 简谐运动及振动图像 同步巩固练习 高考复习
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高中物理选修34机械振动机械波教材分析精品PPT课件
教科版选修3-4
第一章 机械振动 第二章 机械波 教材分析
教科版与旧教材的比较
旧人教版
• 第九章 机械振动 • 一、简谐运动 • 二、振幅 周期和频率 • 三、简谐运动的图像 • 四、单摆 • 五、简谐运动的能量 阻尼振动 • 六、受迫振动 共振
新教科版
第一章 机械振动 1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力加速度
的位移（正弦曲线）
位移（正弦曲线）
课程标准的要求
机械振动
（1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。 能用公式和图像描述简谐运动的特征。
（2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
（3）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。 会用单摆测定重力加速度。
（4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产 生共振的条件以及在技术上的应用。
振动是波的根源
机械波
介质中质点都做振动 λ、f、v
传播规律 简谐波 形成与特征
简谐运动 1.受力特征：F=-kx 2.机械能守恒 3.典型模型 （1）弹簧振子 （2）单摆
阻受 尼迫 振振 动动
共振
波的 干涉
波的 衍射
公 式
简谐运动的图像 某一质点在各个时刻
*由一种图像可推 出另一种图像
简谐波的图像 某时刻各个质点的
小成正比，并且总是指
是一条正弦曲线，这样的 向平衡位置，质点的运
振动叫做简谐运动。（人 动就是简谐运动。
教版）
（教科版，与老教材同）
这是运动学的定义，它告诉
我们：什么样的运动是简 谐运动。
这是动力学的定义，它告
诉我们：在什么力的作 用下物体做简谐运动。
第一章 机械振动 第二章 机械波 教材分析
教科版与旧教材的比较
旧人教版
• 第九章 机械振动 • 一、简谐运动 • 二、振幅 周期和频率 • 三、简谐运动的图像 • 四、单摆 • 五、简谐运动的能量 阻尼振动 • 六、受迫振动 共振
新教科版
第一章 机械振动 1．简谐运动 2．单摆 3．简谐运动的图像和公式 4．阻尼振动 受迫振动 5．学生实验：用单摆测定重力加速度
的位移（正弦曲线）
位移（正弦曲线）
课程标准的要求
机械振动
（1）通过观察和分析，理解简谐运动的特征。 能用公式和图像描述简谐运动的特征。
（2）通过实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
（3）知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。 会用单摆测定重力加速度。
（4）通过实验，认识受迫振动的特点。了解产 生共振的条件以及在技术上的应用。
振动是波的根源
机械波
介质中质点都做振动 λ、f、v
传播规律 简谐波 形成与特征
简谐运动 1.受力特征：F=-kx 2.机械能守恒 3.典型模型 （1）弹簧振子 （2）单摆
阻受 尼迫 振振 动动
共振
波的 干涉
波的 衍射
公 式
简谐运动的图像 某一质点在各个时刻
*由一种图像可推 出另一种图像
简谐波的图像 某时刻各个质点的
小成正比，并且总是指
是一条正弦曲线，这样的 向平衡位置，质点的运
振动叫做简谐运动。（人 动就是简谐运动。
教版）
（教科版，与老教材同）
这是运动学的定义，它告诉
我们：什么样的运动是简 谐运动。
这是动力学的定义，它告
诉我们：在什么力的作 用下物体做简谐运动。
高二物理教学课件：选修3-4第一章 第3节1.3简谐运动的图像和公式PPT
振动振幅之比为（ 2∶1 ）， 频率之比为（ 1∶1 )， 甲和乙的相差为( )
2
练习：
已知：A=3cm，T=8s，规定向右方向为正 方向，从平衡位置O（向B）开始计时， 试：大致画出它的振动图像？
从平衡位置O（向B）开始计时
从B 开始计时
只有承担起旅途风雨，才能最终守得住彩虹满天。 要使整个人生都过得舒适愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭 只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 不要太肯定自己的看法，这样子比较少后悔。 古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼 学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜日法拉兹 我能为你煮东西，但我不能为你吃东西。各人吃饭是各人饱，各人生死是个人了。 善良的人永远是受苦的，那忧苦的重担似乎是与生俱来的，因此只有忍耐。 大器不必晚成，趁着年轻，努力让自己的才能创造最大的价值。 上天不会亏待努力的人，也不会同情假勤奋的人，你有多努力时光它知道。 这个是世界上没有天才，所谓的天才只是比普通人多了百分之一的天赋。如果这个天赋运用不好，那么他就可能变成百分之十的累赘。 当你的错误显露时，可不要发脾气，别以为任性或吵闹，可以隐藏或克服你的缺点。
§1.3 简谐运动的图象和公式
温故知新——简谐运动的描述
1、如何反映简谐运动的强弱和振动快慢？ 振幅（A） 周期和频率 2、单摆的周期与哪些因素有关？
与单摆的质量和振幅无关，与摆长有关
想一想还可怎么描述简谐运动？
一、简谐运动的图像
（1）由实验可了解到情况：
1、振动图象（如图）
2、x-t图线是一 条质点做简谐
运动时，位移 随时间变化的 图象，不是轨 迹。
3、振动图象是 正弦曲线还是 余弦曲线，这 决定于t＝0 时刻的选择。
2
练习：
已知：A=3cm，T=8s，规定向右方向为正 方向，从平衡位置O（向B）开始计时， 试：大致画出它的振动图像？
从平衡位置O（向B）开始计时
从B 开始计时
只有承担起旅途风雨，才能最终守得住彩虹满天。 要使整个人生都过得舒适愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭 只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 不要太肯定自己的看法，这样子比较少后悔。 古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼 学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜日法拉兹 我能为你煮东西，但我不能为你吃东西。各人吃饭是各人饱，各人生死是个人了。 善良的人永远是受苦的，那忧苦的重担似乎是与生俱来的，因此只有忍耐。 大器不必晚成，趁着年轻，努力让自己的才能创造最大的价值。 上天不会亏待努力的人，也不会同情假勤奋的人，你有多努力时光它知道。 这个是世界上没有天才，所谓的天才只是比普通人多了百分之一的天赋。如果这个天赋运用不好，那么他就可能变成百分之十的累赘。 当你的错误显露时，可不要发脾气，别以为任性或吵闹，可以隐藏或克服你的缺点。
§1.3 简谐运动的图象和公式
温故知新——简谐运动的描述
1、如何反映简谐运动的强弱和振动快慢？ 振幅（A） 周期和频率 2、单摆的周期与哪些因素有关？
与单摆的质量和振幅无关，与摆长有关
想一想还可怎么描述简谐运动？
一、简谐运动的图像
（1）由实验可了解到情况：
1、振动图象（如图）
2、x-t图线是一 条质点做简谐
运动时，位移 随时间变化的 图象，不是轨 迹。
3、振动图象是 正弦曲线还是 余弦曲线，这 决定于t＝0 时刻的选择。
高中物理选修3-4机械振动ppt课件
由牛顿第三定律知，物体对弹簧的最小压力： FN′＝FN＝12mg。 由以上可以得出振幅为 A 时最大回复力为 0.5mg， 所以有 kA＝0.5mg ③， 欲使物体在振动中不离开弹簧，则最大回复力可为 mg， 所以有 kA′＝mg ④， 由③和④两式联立解得 A′＝2A。
[解题反思] 解决此类问题，首先要确定对称点，认识到在 这一对称点时速度大小相等，加速度大小相等，回复力大小相等， 最后根据题目要求来确定所需要的物理量。
3．时间的对称性：系统在通过关于平衡位置对称的两段位 移的时间相等。振动过程中通过任意两点 A、B 的时间间隔与逆 向通过的时间间隔相等。
[典例指津] 如图所示，质量为 m 的物体放在弹簧上，与弹簧一起在竖 直方向上做简谐运动，当振幅为 A 时，物体对弹簧的最大压力 是物重的 1.5 倍，则物体对弹簧的最小压力是多少？要使物体在 振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大？
(3)确定振动的周期和频率。振动图象上一个完整的正弦(或 余弦)函数图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期。
由下图可知，OD、AE、BF 的时间间隔都等于振动周期，T ＝0.2 s，频率 f＝T1＝5 Hz。
(4)确定各时刻质点的振动方向。例如下图中的 t1 时刻，质 点正远离平衡位置向位移的正方向运动；在 t3 时刻，质点正向着 平衡位置运动。
[解题反思] 在利用图象解决问题时，首先要明确图象的物 理含义，根据图象的特点做出振动过程；然后分析各物理量的变 化规律，包括大小和方向，利用所提供的信息进行分析问题。
[变式训练] 一质点简谐运动的振动图象如图所示。 (1)该质点振动的振幅是________cm；周期是________s；初 相是________。 (2)写出该质点简谐运动的表达式，并求出当 t＝1 s 时质点的 位移。
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(20张)
位移 x(cm)
20.0
17.7
10.3
0.1
-10.1 -17.8 -20.0
新课内容
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像）
2.描点作图法
横坐标：振动时间t 纵坐标：振子相对于平衡位置的位移
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 在弹簧振子的小球上安装一
枝绘图笔，让一条纸带在与小 球振动方向垂直的方向上匀速 运动，笔在纸带上画出的就是 小球的振动图象。
新课内容
四、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：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，是一种周期性的 往复 运动。 3.简谐运动的典例：（1）弹簧振子 （2）单摆
抛体运动 圆周运动
平抛运动 类平抛运动 斜抛运动
匀速圆周运动 变速圆周运动
观察分析
观察下图几个常见的运动，具有什么共同特点？
被手拨动的弹簧 小鸟飞离树枝 小孩荡秋千 片左右往复运动 后树枝的颤动 的运动
摆钟在最低点附 近的往复运动
新课内容
一、机械振动
物体（或物体的一部分）以某一位置（平衡位置）为 中心的往复运动。叫做机械振动。简称振动。
下面左图中如果规定在O点右边为正，则在左边 为负。XA为正，XB为负
2、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离 说明：（1）标量。 （2）物理意义：反映振动物体振动的强弱。
新课内容
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像） 1.利用频闪照相拍摄
思考：图像中的白点是小球的运动轨迹么?
人教版高中物理选修3-4课件：机械振动——(1)简谐运动+(共14张PPT)
论证 弹簧振子振动图象的性质
要点1 ： 相邻两张照片之 间的时间间隔为
1 29 s •
要点2 ： 利用视频播放软 件“豪杰解霸” 的“连续拍摄” 功能获得形成视 频的“每1张”照 片.
论证 弹簧振子振动图象的性质
应用 了解直接记录振动方法的应用
心电图
地震曲
操作要点
按图示摆放好实验器材 往水摆中加入适量的水 加水的同时要堵住小孔 拉离平衡位置一小段距离 尽量做到匀速拉动水写布 拉动方向与摆动方向垂直
问题 沿振动方向的有向线段表示什么？
O
t1
x/cm
振动图象的意义：
t2
描述振子在不同时
刻相对于平衡位置 t3
的位移。
t /s
人教版选修3-4
简谐运动
回顾 我们重点学习过的几种运动：
实例 生活中的机械振动：
实例 实验室中的机械振动：
问题 如何表示t1、t2两个时刻的位移？
平衡位置 x
O t1
3cm 2cm
t2
实例 实验室中的机械振动：
问题 如何确定不同时刻振子的位移？
实验 利用水摆模拟频闪照片的效果
水摆 水写布
教科版高中物理选修3-4第一章第3节 简谐运动的图像和公式(共20张PPT)
所示，由图可知( BC) f＝0.25 Hz
A．质点振动的频率是4 Hz
T＝4 s
B．质点振动的振幅是2 cm C．t＝3 s时，质点的速度最大
斜率最大 速度最大
D．在t＝3 s时，质点的振幅为零
仍为2cm
二、简谐运动的表达式
相位
x Asin(t )
振幅
圆率
初相位
用相位相来位描是述表2π简示谐物运体动振f在动一步1个调全的振物动理中量,
一、简谐运动的图像 方案一：在水平弹簧振子的小球上安置一支记录用的笔， 在下面放一条白纸带，当小球振动时，沿垂直于振动方 向匀速拉动纸带，笔就在带上画出一条振动图线。
一、简谐运动的图像
方案二：频闪照片
0 t
x
2t 3t
4t
5t
6t
7t
8t
9t 10t
11t 12t
13t
14t
15t
16t
17t
18t
周期、路程、振动情况关系 ①1T内，路程s=4A
②T/2内，路程s=2A
③T/4内，路程s有可能大于A，可能小于A，也可能等于A ④t2 - t1=NT时，两时刻物体的运动情况一样 ⑤t2 - t1=（2n+1）T/2时，
两时刻物体以相反的速度通过两对称点。
例一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图
思考：从简谐运动图象得出描述振动的哪些物理量？
简谐运动图像的物理量 1、直接描述物理量
①振幅A：图像的峰值 ②周期T：相邻两个位移为正的最大值或负的最大值之间 的时间间隔
相邻两个振动情况完全相同的位置之间的时间。 ③任意时刻的位移x
2、间接描述物理量
①频率f=1/T ②不同时刻v的大小和方向
物理同步优化指导(教科版选修3-4)课件：第1章 第3节 简谐运动的图像和公式
物 体 A 做 简 谐 运 动 的 振 动 位 移 为 xA ＝ 3
π cos 100t＋2 π cos100t＋6
m ，物体 B 做简谐运动的振动位移为 xB ＝ 5 m．比较 A、B 的运动( )
A．振幅是矢量，A 的振幅是 6 m，B 的振幅是 10 m B．周期是标量，A、B 周期相等均为 100 s C．A 振动的频率 fA 等于 B 振动的频率 fB D．A 振动的频率 fA 大于 B 振动的频率 fB
数规律．
2． 振动图像是振子的位移随时间的变化规律，根据振动 图像： (1) 可直接读出振子在某一时刻相对于平衡位置的位移大 小； (2)可直接读出振子正(负)位移的最大值； (3) 可判断某一时刻振动物体的速度方向和加速度方向， 以及它们的大小和变化趋势．
3．简谐运动图像问题的分析方法
(1)要理解xt图像的意义． (2) 充分利用图像的直观性 ，把图像与振动过程联系起
平衡位置 的位移x随 3．图像意义：反映振动物体相对于__________ 时间t _________ 变化的规律．
注意：x -t图像是一个质点做简谐运动时，位移随时间变
化的图像，不是轨迹． 4．图像的特点：做简谐运动物体的振动图像是一条 正弦(或余弦) 曲线． ______________
1． 图像特点： 简谐运动的位移与时间的关系遵从正弦函
思路点拨：解答本题要明确以下两点： (1)从表达式中找出振幅、初相、频率． 2π 1 (2)利用关系式 ω＝ T 和 f＝T分析求解．
解析：振幅是标量，A、B 的振动范围分别是 6 m、10 m， 但振幅分别是 3 m、5 m，选项 A 错误．周期是标量，A、B 的 2π 2π 周期 T＝ ω ＝ s＝6.28×10－2 s， 选项 B 错误． 因为 ωA＝ωB， 100 故 fA＝fB，选项 C 正确，选项 D 错误．
《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。
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。
高中物理沪科版 选修34《简谐运动》PPT课件
3-4第一章机械振动 第一节
想一想
进入高中以来，我们主要学习了哪几种形式的运 动? 请说出各运动的名称及每种运动所对应的受力情况。
1.匀速直线运动 2.匀变速直线运动 3.平同特点？
一、机械振动
1、定义：物体在平衡位置（中心位置）两侧附
三、振动图像(位移--时间图象)
位移x:振动物体的位移x用从平衡位置
指向物体所在位置的有向线段表示.
如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB
画法:
坐标原点0－平衡位置
横坐标t－振动时间 纵坐标x－振子偏离平衡位置的位移
规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负.
1、描图记录法
结论：
弹簧振子的振动图像 是一条正弦曲线.
验证:
思考
我们所得到的小球运动
的x—t图象很像正弦曲线，
是不是这样呢？你用什么方 法来检验？
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。
近所做往复运动。通常简称为 振动。
平衡位置
振子原来静止时的位置 （一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）
• 2、特征： • “空间运动”的往复性 • “时间”上的周期性
例题1：下列运动中属于机械振动的有
（ ACD ）
A、树枝在风的作用下的运动 B、竖直向上抛出的物体的运动 C、说话时声带的振动 D、爆炸声引起的窗扇的运动
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
类似应用
绘制地震曲线的装置
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
想一想
进入高中以来，我们主要学习了哪几种形式的运 动? 请说出各运动的名称及每种运动所对应的受力情况。
1.匀速直线运动 2.匀变速直线运动 3.平同特点？
一、机械振动
1、定义：物体在平衡位置（中心位置）两侧附
三、振动图像(位移--时间图象)
位移x:振动物体的位移x用从平衡位置
指向物体所在位置的有向线段表示.
如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB
画法:
坐标原点0－平衡位置
横坐标t－振动时间 纵坐标x－振子偏离平衡位置的位移
规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负.
1、描图记录法
结论：
弹簧振子的振动图像 是一条正弦曲线.
验证:
思考
我们所得到的小球运动
的x—t图象很像正弦曲线，
是不是这样呢？你用什么方 法来检验？
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。
近所做往复运动。通常简称为 振动。
平衡位置
振子原来静止时的位置 （一般情况下指物体在没有振动时所处的位置）
• 2、特征： • “空间运动”的往复性 • “时间”上的周期性
例题1：下列运动中属于机械振动的有
（ ACD ）
A、树枝在风的作用下的运动 B、竖直向上抛出的物体的运动 C、说话时声带的振动 D、爆炸声引起的窗扇的运动
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
类似应用
绘制地震曲线的装置
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
教科版高中物理选修3 4 第一章 机械运动 13简谐运动的图象和公式共22张
第三节 简谐运动的图象及公式
复习提问
? 1、什么是简谐运动？ ? 2、简谐振动的振子向两边运动各个物理量
怎样变化？ ? 3、什么是全振动？ ? 4、描述简谐运动有哪些特征物理量？
导入新课
? 1、问题：前边我们分别用公式和图象研究了匀速直线运动和 匀变速直线运动，那么： 在匀速直线运动中，设开始时的那 一时刻位移为零，则它的位移图象是一条什么样的线？加速 直线运动又是怎样的图像？辨析下列图
③ 任一时刻 t的回复力 F 和加速度 a：总是指向平 衡位置（或平行于 x轴指向t轴）． x＝0时，F回＝0 、a＝0； x＝±A时，F回和a达最大值．
说明：
1、x-t 图线是质点做简谐运动时，一条质点的位移 随时间变化的图象。
2、振动图象是正弦曲线还是余弦曲线，这决定于 t ＝0时刻的选择。即图像形状与 计时起点有关。
? 所以用来描述简谐运动的物理量有：周期、频 率、相位与相位差。
四、振动图象的实际运用
心电图仪
地震仪
小结
? 简谐运动的图象物理意义： ? 1、从图象上我们可以知道振动物体任一时刻的
位移。 ? 2、从振动图象上还可以知道振幅和周期； ? 3、从振动图象上还可以知道某时刻振子的运动
情况。 ? 4简谐运动的图象不是振动物体的运动轨迹。 ? 5用来描述简谐运动的物理量有：周期、频率、
机 械制 造厂 实习报 告总结 范文
生 产 实习 是我们机 械专业 学习的 一个重 要环节 是将课 堂上学 到的理 论知识 与实际
相 结 合的 一个很好
的机会 对强化 我们所 学到的 知识和 检测所 学知识 很好 的 帮助 。下面 提供 欢迎阅读
的掌握 程度有
一 生 产实 习是我们 机械专 业学习 的一个 重要环 节 是将 课堂上 学到的 理论知 识与实
复习提问
? 1、什么是简谐运动？ ? 2、简谐振动的振子向两边运动各个物理量
怎样变化？ ? 3、什么是全振动？ ? 4、描述简谐运动有哪些特征物理量？
导入新课
? 1、问题：前边我们分别用公式和图象研究了匀速直线运动和 匀变速直线运动，那么： 在匀速直线运动中，设开始时的那 一时刻位移为零，则它的位移图象是一条什么样的线？加速 直线运动又是怎样的图像？辨析下列图
③ 任一时刻 t的回复力 F 和加速度 a：总是指向平 衡位置（或平行于 x轴指向t轴）． x＝0时，F回＝0 、a＝0； x＝±A时，F回和a达最大值．
说明：
1、x-t 图线是质点做简谐运动时，一条质点的位移 随时间变化的图象。
2、振动图象是正弦曲线还是余弦曲线，这决定于 t ＝0时刻的选择。即图像形状与 计时起点有关。
? 所以用来描述简谐运动的物理量有：周期、频 率、相位与相位差。
四、振动图象的实际运用
心电图仪
地震仪
小结
? 简谐运动的图象物理意义： ? 1、从图象上我们可以知道振动物体任一时刻的
位移。 ? 2、从振动图象上还可以知道振幅和周期； ? 3、从振动图象上还可以知道某时刻振子的运动
情况。 ? 4简谐运动的图象不是振动物体的运动轨迹。 ? 5用来描述简谐运动的物理量有：周期、频率、
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高中物理选修3-4机械振动简谐运动及振动图像题型1（机械振动的概念）物体（质点）在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动，物体能够围绕着平衡位置做往复运动，必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力，它可以是一个力或一个力的分离，也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是：a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用b、阻力足够小1、质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中不属于机械振动的是（C）A．B．C．D．2、下列运动东中不属于机械振动的是（B）A. 树枝在风的作用下运动B. 竖直向上抛出的物体的运动C. 说话时声带的运动D. 爆炸声引起窗扇的运动3、下列运动中可以看作机械振动的是（A）A. 声带发声B. 音叉被移动C. 火车沿斜坡行驶D. 秋风中树叶落下4、下列运动中不属于机械运动的是（D）A. 人体心脏的跳动B. 地球绕太阳公转C. 小提琴琴弦的颤动D. 电视信号的发送5、关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是（B）A. 平衡位置就是物体振动范围的中心位置B. 机械振动的位移是指以平衡位置为七点的位移C. 机械振动的物体运动的路程越大发生的位移也越大D. 机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移题型2（简谐运动的基本概念）1、简谐运动定义物体在跟位移成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐运动。
简谐运动是最简单，最基本的振动。
研究简谐运动物体的位置，常常建立以中心位置（平衡位置）为原点的坐标系，把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐运动也可说是物体在跟位移大小成正比，方向跟位移相反的回复力作用下的振动，即F=-kx，其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
2、简写运动的条件：物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比，方向跟位移方向相反的回复力作用。
3、简谐运动是一种机械运动，有关机械运动的概念和规律都适用，简谐振动的特点在于它是一种周期性运动，它的位移、回复力、速度读、加速度以及动能和势能（重力势能和弹性势能）都随时间做周期性变化。
4、描述简谐运动的物理量（1）位移x由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，是矢量。
（2）振幅A振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。
（3）周期T和频率f物体完成一次全振动所需的时间叫周期，而频率则等于单位时间内完成全振动的次数，它们是表示振动快慢的物理量。
二者互为倒数关系。
简谐运动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的，与振幅无关，所以又叫固有周期和固有频率。
（4）回复力①定义：使物体返回的平衡位置的力。
②方向特点：回复力的大小跟偏离平衡位置的位移大小成正比，回复力的方向总指向平衡位置，即F=-kx。
（5）简谐运动能量简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒，振动能量与振幅有关，振幅越大，能量越大。
1、简谐运动属于（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2、对做简谐运动的物体来说，当它通过平衡位置时，具有最大值的是（C）A. 加速度B. 位移C. 速度D. 回复力3、简谐运动的平衡位置是指（B）A. 速度为零的位置B. 回复力为零的位置C. 加速度为零的位置D. 位移最大的位置4、做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（ACD）A. 对平衡位置的位移B. 速度C. 回复力和加速度D. 动能4、以下运动中，属于简谐振动的是（B）A. 图a，小球在光滑的V型巢内来回运动B. 图b，弹簧振子竖直放置，下端固定。
按压小球释放后小球在竖直平面内上下震动C. 图c，小球与墙壁碰撞无能量损失，在光滑的地面上来回运动D. 图d，忽略空气阻力，乒乓球在竖直平面内上下振动5、下列说法中正确的是（A）A. 弹簧真自在的运动是简谐运动B. 简谐运动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6、如图所示，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7、下列振动中是简谐运动的是（C）A. 手拍乒乓球的运动B. 思考中的人来回走动C. 轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统D. 从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动8、弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是（D）A. 振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B. 振子在通过O点时的速度的方向将发生改变C. 振子的加速度方向总跟速度方向相反D. 振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动9、简谐运动的物体由最大位移处移向平衡位置所作的运动时（C）A. 匀加速运动B. 加速度不断增大的加速运动C. 加速度不断减小的加速运动D. 加速度不断增大的减速运动10、简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是（C）A. 周期B. 频率C. 振幅D. 位移题型3（振动中速度、位移、回复力、加速度的对应关系）1、动力学分析F=-kx，“-”表示回复力的方向与位移方向相反，k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数。
2、运动学分析简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速度运动，远离平衡位置时，x、F、a、E P 均增大，v、E k均减小，靠近平衡位置时则相反。
3、运动的周期性相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同。
t（cm），则（C）1、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=8sinπ2A. 质点的振幅为16cmB. 质点的振动周期为2sC. 在0~1s内，质点的速度逐渐减小D. 在1~2s内，质点的动能逐渐减小2、如图所示的弹簧振子水平放置，忽略空气阻力时，它将在COB之间来回往复的做简谐运动，其中O点为平衡位置，简谐运动的振幅为A，弹簧的劲度系数为k，原长为L，弹簧振子的周期为T，小球质量为m，且规定向右为位移的正方向。
请由此判断下列说法正确的是（D）A. 从C到O，位移为负并且增大，从O到B，位移为正并且增大B. 从C到O，速度为负并且增大，从O到B，速度为正并且减小C. 从B到O，加速度为正并减小，从O到C，加速度为负并且增大D. 从B到O，回复力为负并减小，从O到C，回复力为正并且增大3、做简谐运动的物体，当其位移为负时，以下说法正确的是（D）A. 速度一定为正值，加速度一定为负值B. 速度一定为负值，加速度一定为正值C. 速度不一定为负值，加速度不一定为正值D. 速度不一定为负值，加速度一定为正值4、弹簧振子在做简谐运动时，若某一过程中振子的速率在减小，则此时振子的（C）A. 速度与位移方向必定相反B. 加速度与速度方向可能相同C. 位移的大小一定在增加D. 回复力的数值可能在减小5、质点作简谐运动，下列各物理量中变化周期是振动周期一半的是（D）A. 位移B. 回复力C. 加速度D. 动能6、关于简谐运动，下列说法正确的是（C）A. 振动物体所受的回复力方向不变，始终指向平衡位置B. 在恒力的作用下，物体可能做简谐运动C. 当振动物体速度越来越大时，加速度一定越来越小D. 振动物体的加速度方向一定与速度方向相同7、关于简谐运动的频率，下列说法正确的是（BC）A. 频率越高，振动质点运动的速度越大B. 频率越高，单位之间内速度的方向变化的次数越多C. 频率是50Hz时，1s内振动物体速度方向改变100次D. 弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关8、一平台在竖直方向上做简谐运动，一物体置于其上一起振动，则（A）A. 当平台振动到最低点时，物体对平台的正压力最大B. 当平台振动到最高点时，物体对平台的正压力最大C. 当平台向上振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力最大D. 当平台向下振动经过平衡位置时，物体对平台的正压力最小9、如果下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x、速度v与时间的对应关系，T是振动周期，则下列选项中正确的是（AB）A. 若甲表示位移x，则丙表示相应的速度vB. 若丁表示位移x，则甲表示相应的速度vC. 若丙表示位移x，则甲表示相应的速度vD. 若乙表示位移x，则丙表示相应的速度v10、如图所示，弹簧振子在B、C两点间做简谐运动，B、C间距为10cm，O是平衡位置，振子每次从C运动到B的时间均为0.5s，则该弹簧振子（C）A. 振幅为10cmB. 周期为2sC. 频率为1HzD. 从O点出发到再次回到O点的过程就是一次全振动题型4（对于同一个位置或两个对称位置）1、一质点做简谐运动，振幅为A，周期为T，O为平衡位置，B、C为两侧最大位移处，从经过位置P （P与O、B、C三点均不重合）时开始计时，则下列说法正确的是（A）A. 经过12T时，质点的平均速度必小于4ATB. 经过14T时，质点的路程不可能大于A，但可能小于AC. 经过18T时，质点的瞬时速度不可能与经过时相等D. 经过12T时，质点的瞬时速度与经过P点时速度方向可能相同也可能相反2、一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。
t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（AD）A. 若振幅为0.1m，振子的周期可能为23sB. 若振幅为0.1m，振子的周期可能为45sC. 若振幅为0.2m，振子的周期可能为4sD. 若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s3、一个做简谐运动的弹簧振子，振幅为A，设振子第一次从平衡位置运动到x=A2处所经最短时间为t1，第一次从最大正位移处运动到x=A2处所经最短时间为t2，关于t1与t2，以下说法正确的是（B）A. t1=t2B. t1<t2C. t1>t2D. 无法判断4、弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为-v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为-v。
（1）求弹簧振子振动周期T；（2）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程；（3）若B、C之间的距离为25cm，从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像。
答案：（1）根据弹簧振子简谐运动的对称性可得：T=0.5×2s=1.0s（2）如B、C之间距离为25cm，则振幅A=12×25cm=12.5cm；振子4.0s内通过的路程s=4T×4×12.5cm=200cm（3）根据x =A sin ωt ，A=12.5cm ，ω=2πT2π，得x=12.5sin 2πt cm 。