選修3-4簡諧運動課件第一節(jié)

復(fù)習(xí)回顧高中階段我們學(xué)過的運動形式有哪些?提示：按運動軌跡分類直線運動曲線運動勻速直線運動變速直線運動勻變速直線運動變加速直線運動拋體運動圓周運動平拋運動類平拋運動斜拋運動勻速圓周運動變速圓周運動生活中除這些運動外，常見的運動還有：小鳥飛離樹枝后樹枝的顫動被手撥動的彈簧片左右往復(fù)運動小孩蕩秋千的運動擺鐘在最低點附近的往復(fù)運動這些運動有什么共同特點？1.特點：物體（或物體的一部分）在平衡位置附近做往復(fù)運動。我們把這類運動叫做機械振動。簡稱振動。一、機械振動平衡位置：振子原來靜止時的位置。⒉機械振動的主要特征是：“空間運動”的往復(fù)性和“時間”上的周期性。（即物體在沒有振動時所處的位置）回復(fù)力F：3、振動產(chǎn)生的原因是什么呢？①物體一離開平衡位置就受到一個指向平衡位置力的作用②阻力足夠小①方向：總指向平衡位置②作用：使振動物體返回平衡位置的力。物體在振動方向（即速度方向）的合力或分力特點：可見，回復(fù)力是效果力！位移X:由平衡位置（初位置）指向振動質(zhì)點所在位置（末位置）的有向線段，是矢量。注：在機械振動中我們說的位移起點都在平衡位置最簡單、最基本的振動—————叫簡諧振動二、簡諧運動1.定義：如果物體所受的回復(fù)力與位移大小成正比，方向與位移相反，物體的振動就是簡諧運動。2.特點

動力學(xué)特點：F=－KX（式中K為常數(shù)）運動學(xué)特點：注：平衡位置回復(fù)力為零，但并不一定是合外力為零的位置3.判斷機械振動是否是簡諧運動的方法：（1）找振動物體的平衡位置（確定位移）（2）列出物體的位移為X時回復(fù)力的表達式（3）判斷回復(fù)力是否滿足F=-kx；(2)條件：①小球看成質(zhì)點②忽略彈簧質(zhì)量③忽略摩擦力(1)定義:小球和彈簧所組成的系統(tǒng).理想化模型彈簧+小球4、彈簧振子思考：彈簧振子的振動是否是簡諧運動呢？X（3）探究回復(fù)力與位移關(guān)系設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為K，振子振動到任意位置A的位移為X，規(guī)定F的方向為正方向，則：F=K（－X）=－KX所以，彈簧振子是簡諧運動★證明：豎直懸掛的彈簧振子在豎直方向的振動也是簡諧運動。證明步驟：1、找平衡位置2、找回復(fù)力式3、找F=－kx1、振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離（標(biāo)量）.三、描述簡諧振動的物理量2、周期(T)和頻率(f)：3、回復(fù)力：使振動物體返回平衡位置的力，它的方向總是指向平衡位置。4、全振動：振動物體往復(fù)運動一周后，一切運動量（速度、位移、加速度、動量等）及回復(fù)力的大小和方向都跟開始時的完全一樣，這就算是振動物體做了一次全振動。例1、如圖彈簧振子在BC間作簡諧運動，Ｏ為平衡位置，BC間距離是10cm，從Ｂ到Ｃ運動時間是１s，則（）Ａ．從Ｏ→Ｃ→Ｏ振子完成一個全振動Ｂ．振動周期是１s，振幅是10cmＣ．經(jīng)過兩次全振動，通過的路程是20cmＤ．從Ｂ開始經(jīng)過５s，振子通過的路程是50cmD例2、一彈簧振子周期為２s，當(dāng)它從平衡位置向右運動了1.8s時，其運動情況是（）Ａ．向右減速Ｂ．向右加速Ｃ．向左減速Ｄ．向左加速B例3、一質(zhì)點做簡諧運動，在t1和t2兩個時刻加速度相同，則在這兩個時刻，下列物理量一定相同的是（）A、位移B、速度C、動量D、回復(fù)力AD四、簡諧運動的能量：簡諧運動中動能和勢能相互轉(zhuǎn)換，總的機械能保持守恒。在平衡位置動能最大，勢能最小。練習(xí)1、簡諧運動屬下列哪一種運動？（）Ａ．勻速直線運動Ｂ．勻變速直線運動Ｃ．勻變速曲線運動Ｄ．加速度改變的變速運動D思考與研討練習(xí)3、一個質(zhì)點在平衡位置附近做簡諧振動,在圖的4個函數(shù)圖像中,正確表達加速度a與對平衡位置的位移x的關(guān)系應(yīng)是().D練習(xí)5、如圖所示，一彈簧振子在振動過程中，經(jīng)a、b兩點的速度相同，若它從a到b歷時0．2s，從b再回到a的最短時間為0