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高中物理 111简谐运动课件 新人教版选修34

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【物理】11.1《简谐运动》精品课件(新人教版选修3-4)16

【物理】11.1《简谐运动》精品课件(新人教版选修3-4)16

C
O
B
例1、图所示为一弹簧振子，O为平衡位 置，设向右为正方向，振子在B、C之间 振动时（ C ） A．B至O位移为负、速度为正 B．O至C位移为正、加速度为负 C．C至O位移为负、加速度为正 D．O至B位移为负、速度为负
机 1、定义 械 振 2、产生条件 动 简 谐 运 动
小结
（1）有回复力作用 （2）阻力足够小
弹簧振子---------理想化物理模型 回复力的特点：F= 各物理量分析
-kx
A’
O
A
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
思考与讨论
2、作简谐振动的物体，当它每次经过同一位 置时，一定相同的物理量是（ ） A、速度
D D、加速度 B、位移 B C C、回复力 F、动能 F
向右 增大 向左 减小 减小
增大
向右 减小 向右 增大
增大 减小
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、回复力与位移成正比而方向相反，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.
E、动量
思考与讨论
3、做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下 说法正确的是（ ） A、速度一定为正值，加速度一定为正值。 B、速度不一定为正值，但加速度一定为正值。 C、速度一定为负值，加速度一定为正值。
D、速度不一定为负值，加速度一定为负值。
思考与讨论
4．做简谐振动的弹簧振子受到的回复力与 位移的关系可用图中哪个图正确表示出来？ C （ ）

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1 新人教版选修34

高中物理 11.1 简谐运动课件1 新人教版选修34
第二十八页，共32页。
123
解析 从题图可以看出，t＝0时刻，振子在正的最大位移 处，因此是从正的最大位移处开始计时画出的图象，D选 项错误(cuòwù)； t1时刻以后振子的位移为负，因此t1时刻振子正通过平衡 位置向负方向运动，A选项错误(cuòwù)； t2时刻振子在负的最大位移处，因此可以说是振子的位移 最大，B选项正确；
根没有质量的弹簧(tánhuáng)一端固定，另一端连质接点一个
；
表现在运动没上有是
(填“有”或“没有”)阻力.
第五页，共32页。
一、弹簧(tánhuáng)振子
2.弹簧振子不一定水平放置，例如：竖直(shù zhí)悬挂的弹 簧振子、光滑斜面上的弹簧振子，如图2所示.
图2 3.弹簧振子的平衡位置：振子原来
第二页，共32页。
一、弹簧(tánhuáng)振子
问题(wèntí)设 计
如图1所示的装置，把小球向右拉开一段距离后释放，可以观察到 小球左右运动了一段时间，最终(zuìzhōnɡ)停止运动.
图1
第三页，共32页。
一、弹簧(tánhuáng)振子
(1)小球的运动(yùndòng)有哪些特点？为什么小球最终停止运 动答(案yùnd小ò球ng()x？iǎo qiú)在平衡位置附近往复运动.小球(xiǎo qiú)因为
图5
第十九页，共32页。
典例精析 二、弹簧(tánhuáng)振子的
A.t2时刻振子在Ax点－t图象
B.t2时刻振子在B点 C.在t1～t2时间内，振子的位移(wèiyí)在增大 D.在t3～t4时间内，振子的位移(wèiyí)在减小 解析 振子在A点和B点时的位移(wèiyí)最大，由于取向右为正 方向，所以振子运动到A点有正向最大位移(wèiyí)，在B点有负 向最大位移(wèiyí)，则t2时刻，振子在A点，t4时刻，振子在B 点，故选项A正确，B错误； 第二十页，共32页。

高中物理人教版选修34课件：11.1 简谐运动

高中物理人教版选修34课件：11.1 简谐运动
2.速度:跟运动学中的含义相同,其大小表示振子运动的快慢,其
方向与振子的运动方向相同,应明确速度和位移是彼此独立的物理
量。如振子通过同一个位置(最大位移处除外),其位移矢量的方向
是一定的,而其速度方向却有两种可能——指向或背离平衡位置。
振子在最大位移处速度为零,在平衡位置时速度最大,振子在最
大位移处速度方向发生改变。
以纵坐标(位移轴)的数值表示质点相对平衡位置的位移,以横坐标
(时间轴)的数值表示各个时刻,这样在x-t坐标系内,可以找出各个时
刻对应质点相对平衡位置的位移,即位移随时间变化的情况——振
动图象。例如,图中P1的坐标(t1,x1)并不表示t1时刻质点在P1点,而是
表示在t1时刻质点离开平衡位置在正方向上的位移是x1,所以振动
3.简谐运动及其图象
(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,这样的振动叫作
简谐运动。
在简谐运动中,弹簧振子的位移与机械运动中质点的位移有何不
同?
提示:机械运动中的位移是从初位置指向末位置的有向线段,在
简谐运动中,振子的位移通常是指某时刻的位移,即从平衡位置指
类型三
对“弹簧振子”模型的理解
【例1】如图所示,把一个有孔的质量较小的木球装在弹簧的一
端,弹簧的另一端固定,小球穿在光滑杆上,能够自由振动,这个系统
可称为弹簧振子吗?若将木球改为质量较大的钢球呢?
点拨:弹簧振子是一种理想化的模型,弄清其特点是分析问题的
关键。
解析:当小球为木球时,弹簧的质量不可以忽略,所以该系统不能
点对称,则有:
1.时间的对称
tOB=tBO=tOA=tAO

《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】

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

11.1《简谐运动》课件(新人教版选修3-4)

11.1《简谐运动》课件(新人教版选修3-4)

理
如果上述结构满足：
想
化
⑴振动物体可以视为质点
物
⑵弹簧的质量不计
弹簧振子
理 模
⑶不计摩擦、空气阻力
型
O：平衡位置（在振动方向上加速度为零的位置）
二、弹簧振子——理想化模型 思考：振子的运动是怎样一种运动呢？
三、研究弹簧振子的运动 位移
振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位 置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右 边时位移为正，在左边时位移为负。
如果用ｔ表示发生ｎ次全振动所用的总时间.如
何计算振动的周期？
图像绘制方法: （1）频闪照相
做一做
也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动 录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。
（2）用位移传感器和计算机描绘
(3)描图记录法
在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔，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。
A．振子在A、B处的加速度和速度均为零 B．振子通过O点后，加速度方向改变 C．振子通过O点后，速度方向改变 D．振子从O→B或从O→A的运动都是匀减速运动
例3.一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后 经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的 是( )
A．振子在M、N两点受回复力相同 B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同 C．振子在M、N两点加速度大小相等 D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运 动
第十一章 机械振动
第1节 简谐运动
回答下列问题：
1、什么是机械振动？ 2、什么是振子的平衡位置？ 3、什么是弹簧振子？ 4、什么是振子的位移？速度如何？ 5、什么是简谐运动？ 6、什么是一次全振动？ 7、什么是振子的振幅、周期和频率？ 8、什么是弹簧振子的振动图像？

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

高中物理 11.1 简谐运动课件 新人教版选修34

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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

高中物理 11.1简谐运动课件 新人教版选修3-4

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如：弹簧振子的运动。
简谐运动是最简单、最基本的振动。
类似应用
绘制地震曲线的装置
小结
1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置） 两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。 平衡位置：振子原来静止时的位置
2、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。
3、简谐运动：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 。
Know--X分类法
费曼学习法--
实操
第二步 根据参考，复述你所获得的主要内容
（二） 根 据 参 考 复 述
1.参照教材、辅导书或笔记复述主要内容； 2.复述并不是照着读出来或死记硬背，而是用自己的话去理解 ，想象如果你要把
这个讲给别人听，你会怎样讲。 就像你按照前面的步骤对定于从句的理解是“定语部分是个从句”，就没必要死记
时间
t(s) 0
t0
2t0
3t0 4t0
5t0
6t0
位移 x(m）
-20.0
-17.8
-10.1
0.1
10.3
17.7
20.0
第二个1/2周期：
时间
t(s) 6t0
7t0
8t0
9t0 10t0 11t0 12t0
位移 x(m)
20.0
17.7
10.3
0.1
-10.1 -17.8 -20.0
横坐标：振动时间t 纵坐标：振子相对于平衡位置的位移
第十一章 机械振动
第一节 简谐运动
秋千
弹簧振子
摆钟
这些运动的共同特点是什么？
一、机械振动
物体在平衡位置（中心位置）两侧 附近所做往复运动。通常简称为 振动。
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动的规律．
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新课标[物理 ·选修3-4]
●教学地位 1．简谐运动是最简单、最基本、最有规律的机械振动，通过
学习，使学生了解到机械振动的基本特点，又体会到振动 这种运动形式较直线运动、曲线运动都要复杂． 2．本节是机械振动的基础，也是以后学好机械波的基础．
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振子的运动轨迹也应是正弦曲线，结合水平方向的弹簧振 子想一下，这种说法对吗？为什么？ 【提示】 不对，因为振动图象不是运动轨迹．例如，水平 方向的弹簧振子振动时，振子的运动轨迹是一条直线.
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1.基本知识
(1)定义
如果质点的位移与时间的关系遵从
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• (4)振动特点：振动是一种往复运动，具有 • 往复性 ． • (5)弹簧振子的位移—时间图象
周期性 和
• 建立坐标系：以小球的
为坐标原点，沿着
•
方向建立坐平标衡轴位．置小球在平衡位置
•
它的振时动它对平衡位置的位移为正，在
时为
负．
右边
左边
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教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
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课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 后 知 能 检 测
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1
简谐运动
●课标要求
1．知道什么是弹簧振子，理解振动的平衡位置和位移． 2．知道弹簧振子的位移——时间图象，理解简谐运动及其图
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●教学流程设计
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课标解读
重点难点
1.知道机械振动是物体机械运动 的另一种形式，知道机械振动的 概念. 2.知道什么是弹簧振子，明确弹 簧振子是理想化的物理模型. 3.理解物体做简谐运动的条件， 掌握简谐运动的共同特征. 4.明确简谐运动图象的物理意义 及表示方法.
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1．对弹簧振子的理解 (1)弹簧振子是一种理想模型，如果小球所受的阻力可以忽略，
且弹簧的质量与小球的质量相比也可忽略，振动范围不超 过弹性限度，则该装置可视为弹簧振子． (2)弹簧振子不一定在水平面内运动．
． 平衡位置
振动
时静的止位置．
附近所做的
运动，简称
往复
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• (3)振子模型
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• 如图11-1-1所示，如果球与杆之间的摩擦可以______，且
弹簧的质量与小球的质量相比也可以 弹簧振子．
，则该装置为 忽略
忽略
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2．思考判断 (1)医院里的心电图记录了心脏的振动情况．(√) (2)振子的位移相同时，速度也相同．(×) (3)简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线．(√)
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3．探究交流 振子的位移与运动学中的位移意义相同吗？ 【提示】 简谐运动中的位移和前面运动学中的位移有不同
象．
3．通过简谐运动图象的绘制，认识简谐运动的特点．
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4．通过对简谐运动图象的绘制，培养认真，严谨，实事求是 的科学态度．
5．从图象中了解简谐运动的规律，培养分析问题的能力及审 美能力(客观存在的简洁美、对称美等)
●课标解读 1．了解弹簧振子的结构，知道什么是弹簧振子． 2．理解振动的平衡位置，知道振子位移的概念． 3．理解简谐运动的含义，能从简谐运动的图象中了解简谐运
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●新课导入建议 在自然界中有一种常见的运动，如微风中树枝的颤动，心脏
的跳动，钟摆的摆动，水中浮标的上、下浮动，担物行走 时扁担的颤动，声带的振动，地震时大地的剧烈振动……， 这些运动有什么特点和规律呢？这就是这节课我们要探讨 的问题．
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• (3)简谐运动的图象
• ①简谐运动的图象是振动物体的 规律．
位移随时间 的变化
• ②简谐运动的图象是
曲线，从图象
上可直接看出不同时刻振动正质弦点(的或位余移弦大) 小和方向、速度 大小和方向的变化趋势．
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1.知道弹簧振子模型的建立 过程．(重点) 2.理解简谐运动的位移－时 间图象．(重点) 3.掌握简谐运动中位移、速 度、加速度的变化规律．( 难点) 4.绘制振动图象，理解简谐 运动的振动特征．(难点)
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ห้องสมุดไป่ตู้
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1.基本知识 (1)平衡位置：振子原来 (2)机械振动 振子在
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2．思考判断 (1)弹簧振子是一种理想化的模型．(√) (2)弹簧振子的平衡位置都在原长处．(×) (3)振动的物体可以做直线运动，也可以做曲线运动．(√)
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3．探究交流 有同学说，既然弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线，那么
之处，运动学中物体的位移参考点为出发点，简谐运动中 质点的位移参考点为平衡位置．可巧记为“平衡位置就是 家，位移总是相对它”．
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【问题导思】
1．用手协调地拍皮球，使球上、下往复跳动的时间相等，皮 球的往复运动是简谐运动吗？
2．弹簧振子的运动是简谐运动吗？ 3．做简谐运动的物体，位移相同，加速度是不是一定相同？
即它的振动图象(x－t图象)是一条
振动叫做简谐运动．
正弦
函数的规律， 正弦 曲线，这样的
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• (2)特点 • 简谐运动是最简单、最基本的
对称，是一种 动就是平衡位置 ．
简谐运动
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振，运动其 动振．动弹过簧程振关子于的运 往复
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