\o"點擊文章標(biāo)題可訪問原文章鏈接"知識點：一、簡諧運動定義1．機械振動物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運動叫機械振動。機械振動的條件是：（1）物體受到回復(fù)力的作用；（2）阻力足夠小。2．回復(fù)力使振動物體返回平衡位置的力叫回復(fù)力?；貜?fù)力時刻指向平衡位置?；貜?fù)力是以效果命名的力，它是振動物體在振動方向上的合外力，可能是幾個力的合力，也可能是某個力或某個力的分力，可能是重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。3．簡諧運動物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動，叫簡諧運動。表達式為：F＝－kx。4．描述簡諧運動的物理量（1）位移x：由平衡位置指向振子所在處的有向線段，最大值等于振幅；（2）振幅A：是描述振動強弱的物理量。（一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡諧運動的振動過程中，振幅是不變的，而位移是時刻在改變的）（3）周期T：是描述振動快慢的物理量。頻率f=1/T二、理解簡諧運動重難點1．平衡位置的理解平衡位置是做機械振動物體最終停止振動后振子所在的位置，也是振動過程中回復(fù)力為零的位置。（1）平衡位置是回復(fù)力為零的位置；（2）平衡位置不一定是合力為零的位置；（3）不同振動系統(tǒng)平衡位置不同：豎直方向的彈簧振子，平衡位置是其彈力等于重力的位置；水平勻強電場和重力場共同作用的單擺，平衡位置在電場力與重力的合力方向上。2．回復(fù)力的理解（1）回復(fù)力是指振動物體所受的總是指向平衡位置的合外力，但不一定是物體受到的合外力。（2）性質(zhì)上，回復(fù)力可以是重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力等。（3）回復(fù)力的方向總是“指向平衡位置”。（4）回復(fù)力的作用是使振動物體回到平衡位置。3．簡諧運動（1）簡諧運動的判定在簡諧運動中，回復(fù)力的特點是大小和位移成正比，方向與位移的方向相反，即滿足公式F=-kx。所示對簡諧運動的判定，首先要正確分析出回復(fù)力的來源，再根據(jù)簡諧運動中回復(fù)力的特點進行判定。（2）簡諧運動的特點周期性：簡諧運動的物體經(jīng)過一個周期或n個周期后，能回復(fù)到原來的運動狀態(tài)，因此處理實際問題時，要注意多解的可能性或需定出結(jié)果的通式。千萬不要用特解代替通解。三、簡諧運動的圖象及其理解1．物理意義：表示振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律，振動圖象不是質(zhì)點的運動軌跡。2．特點：簡諧運動的圖象是正弦（余弦）曲線。3．簡諧運動圖象的應(yīng)用：簡諧運動的圖象表示振動質(zhì)點位移隨時間的變化規(guī)律，從圖象上可獲取以下信息：（1）圖象描述了做簡諧運動的質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律，即是位移——時間函數(shù)圖象。切不可將振動圖象誤解為物體的運動軌跡。（2）從振動圖象可以知道質(zhì)點在任一時刻相對平衡位置的位移；（3）從振動圖象可以知道振幅；（4）從振動圖象可以知道周期（兩個相鄰正向最大值之間的時間間隔或兩個相鄰負(fù)向最大值之間的時間間隔）；（5）從振動圖象可以知道開始計時時（t＝０）振動物體的位置；（6）從振動圖象可以知道質(zhì)點在任一時刻的回復(fù)力和加速度的方向（指向平衡位置）；（7）振動圖象可以知道質(zhì)點在任一時刻的速度方向。斜率為正值時速度為正，斜率為負(fù)值時速度為負(fù)。（8）利用簡諧運動圖象可判斷某段時間內(nèi)振動物體的速度、加速度、回復(fù)力大小變化及動能、勢能的變化情況。（9）若某段時間內(nèi)質(zhì)點的振動速度指向平衡位置（可為正也可為負(fù)），則質(zhì)點的速度、動能均變大，回復(fù)力、加速度、勢能均變小，反之則相反。凡圖像上與軸距離相同的點，振動物體具有相同的振動動能和勢能。（10）在簡諧運動問題中，凡涉及到與周期有關(guān)的問題，可先畫出振動圖線，利用圖線的物理意義及其對稱性分析，求解過程簡捷、直觀。練習(xí)：課件：教案：【教學(xué)目標(biāo)】1．了解什么是機械振動、簡諧運動。2．正確理解簡諧運動圖象的物理含義，知道簡諧運動的圖象是一條正弦或余弦曲線?！窘虒W(xué)重點】掌握簡諧運動的回復(fù)力特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律?！窘虒W(xué)難點】1．分清偏離平衡位置的位移與位移的概念。2．知道在一次全振動中速度的變化?！窘虒W(xué)過程】一、復(fù)習(xí)提問、新課導(dǎo)入教師：我們學(xué)習(xí)機械運動的規(guī)律，是從簡單到復(fù)雜：勻速運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動，今天學(xué)習(xí)一種更復(fù)雜的運動——簡諧運動。二、新課教學(xué)（一）機械振動振動是自然界中普遍存在的一種運動形式，請舉例說明什么樣的運動就是振動？微風(fēng)中樹枝的顫動、心臟的跳動、鐘擺的擺動、聲帶的振動……這些物體的運動都是振動。請同學(xué)們觀察幾個振動的實驗，注意邊看邊想：物體振動時有什么特征？歸納：1．定義：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運動。通常簡稱為振動。平衡位置指的是振子原來靜止時的位置。（一般情況下指物體在沒有振動時所處的位置。）2．特點：（1）對稱性。（2）周期性。教師：觀察判斷下列物體的運動是否是機械振動：

（二）彈簧振子教師展示彈簧振子的運動，引出：1．概念：小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子，有時也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子。2．彈簧振子是理性化模型：（1）不計阻力。（2）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。

簡諧運動是一種最簡單、最基本的振動，我們以彈簧振子為例學(xué)習(xí)簡諧運動。讓學(xué)生觀察總結(jié)彈簧振子運動有什么特點。（三）彈簧振子的位移—時間圖象1．位移x：振動物體的位移x用從平衡位置指向物體所在位置的有向線段表示。2．畫法：振動物體的位移x用從平衡位置指向物體所在位置的有向線段表示。坐標(biāo)原點－平衡位置橫坐標(biāo)－振動時間縱坐標(biāo)－振子偏離平衡位置的位移規(guī)定在點右邊時位移為正，左邊時位移為負(fù)。

3．彈簧振子的位移—時間圖象教師：要進一步研究彈簧振子的運動規(guī)律，我們首先來研究振子的位移如何變化。說明：以小球的平衡位置為坐標(biāo)原點，沿運動方向建立坐標(biāo)軸。規(guī)定小球在平衡位置右邊時，位移為正，在平衡位置左邊時，位移為負(fù)。教師：用頻閃照相的方法來顯示振子在不同時刻的位置。思考：如何理解這就是振子的位移時間圖象，即x-t圖象。學(xué)生：思考、討論、發(fā)表見解。因為攝像底片從下向上勻速運動，底片運動的距離與時間成正比。因此，可用底片運動的距離代表時間軸。振子的頻閃照片反映了不同時刻，振子離開平衡位置的位移。也就是位移隨時間變化的規(guī)律。教師：上圖中畫出的小球運動的x-t圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？方法一、驗證法：假定是正弦曲線，可用刻度尺測量它的振幅和周期，寫出對應(yīng)的表達式，然后在曲線中選小球的若干個位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達式中進行檢驗，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。方法二、擬合法：在圖中，測量小球在各個位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測量值輸入計算機中作出這條曲線，然后按照計算機提示用一個周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移——時間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。結(jié)論：彈簧振子的振動圖像是一條正弦曲線。教師用沙擺進行演示，加深學(xué)生的記憶?！狙菔尽慨?dāng)彈簧振子振動時，沿垂置于振動方向勻速拉動紙帶，沙擺在擺動的過程中就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶移動的距離與時間成正比，紙帶拉動一定的距離對應(yīng)振子振動一定的時間，因此紙帶的運動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運動的距離就可以代表時間。介紹這種記錄振動方法的實際應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀。理論和實驗都證明：簡諧運動的振動圖象都是正弦或余弦曲線。讓學(xué)生思考后回答：振動圖象在什么情況下是正弦，什么情況下是余弦？（由開始計時的位置決定。）

【例題】（1）質(zhì)點離開平衡位置的最大位移？（2）2s末、4s末、8s末、10s末質(zhì)點位置在哪里？（3）2s末、6s末質(zhì)點朝哪個方向運動？（4）質(zhì)點在6s末、14s末的位移是多少？（5）質(zhì)點在4s、16s內(nèi)通過的路程分別是多少？【練習(xí)檢測】1．思考判斷（正確的打“√”，錯誤的打“×”）（1）彈簧振子的平衡位置都在原長處。（

×

）（2）振動的物體可以做直線運動，也可以做曲線運動。（

√

）（3）彈簧振子的運動是簡諧運動。（

√

）（4）振子的位移相同時，速度也相同。（

×

）（5）簡諧運動的圖象都是正弦或余弦曲線。（

√

）2．下列運動中屬于機械振動的是（ABE

）A．小鳥飛走后樹枝的運動B．爆炸聲引起窗子上玻璃的運動C．勻速圓周運動D．豎直向上拋出的物體的運動E．人說話時聲帶的振動3．如圖所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定組成一個振動系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離，然后釋放，下列說法正確的是（

CDE

）A．鋼球運動的最高處為平衡位置B．鋼球運動的最低處為平衡位置C．鋼球速度最大處為平衡位置D．鋼球原來靜止時的位置為平衡位置E．鋼球在平衡位置時所受合力為零4．如圖所示是用頻閃照相的方法獲得的彈簧振子的位移—時間圖象，若x軸方向為圖中水平方向，y軸方向為圖中豎直方向，下列有關(guān)該圖象的說法中正確的是（ACE

）

A．該圖象的坐標(biāo)原點是建立在彈簧振子的平衡位置B．從圖象可以看出小球在振動過程中是沿x軸方向移動的C．從圖象可以看出小球在振動過程中是沿y軸方向移動的D．為了顯示小球在不同時刻偏離平衡位置的位移，讓底片沿垂直x軸方向勻速運動E．圖象中小球的疏密顯示出相同時間內(nèi)小球位置變化的快慢不同5．如圖所示是表示一質(zhì)點做簡諧運動的圖象，下列說法正確的是（ACD）A．t＝0時刻振子的加速度最大B．t1時刻振子正通過平衡位置向正方向運動C．t2時刻振子的位移最