高二物理简谐运动
高二物理 简谐运动及其描述
高二物理简谐运动及其描述教学目标1.知道简谐运动的概念，掌握简谐运动图像的获取方法；2.理解简谐运动的图像特点及表达式，会根据图像分析简谐运动；3.知道相位、初相位、周期、频率、振幅、位移等一系列描述简谐运动的基本概念。
4.了解生活中的简谐运动5.掌握对简谐运动的研究方法：实验法，数学图像法和函数法教学重点简谐运动的图像获取及分析用函数及图像表达简谐运动理解简谐运动的系列概念的物理意义教学难点简谐运动的表达式教学课时两课时教学资源水摆、课件教学方法实验探究，自学讨论，归纳总结，推广应用教学过程第一课时简谐运动的基本知识引入：播放一段二胡曲«良宵»――――优美的声音来自琴弦的振动学生列举生活中的振动――上课铃声，耳膜的振动，高层建筑随风摆动，机器的有节奏的轰鸣，扁担的晃动，某些同学上课时腿的抖动。
新课：一．机械振动1.概念：物体在某一位置附近来回往复的运动即为机械振动，简称振动。
2.平衡位置简介―――弹簧振子（结构，运动演示）振动图像的获取方法：A―――水摆法（实验：在行间匀速走动，地上留下水摆的图像）B----- 频闪照相描迹法（观看课件：描迹法作图像）二．简谐运动1.概念：质点的位移时间关系遵从正弦函数规律的振动叫做简谐振动2.图像的绘制：课本P4 例子三个思考与讨论：课本P5 ex2 拉动纸带法记录三．描述简谐运动的物理量1. 振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离2. 周期：一次全振动的时间T频率：单位时间内全振动的次数f＝1/T说出以下频率的数量级：交流电，可见光，腿的抖动自学课本P10 科学漫步乐音和音阶3.相位：周期性运动在不同时刻所处的状态如：右侧的两个单摆在同步摆动和异步摆动时的相位关系（超前与滞后）科学漫步―――月相课堂作业：教后记：第二课时简谐运动的表达式复习及引入：1.一块熏满黑烟的玻璃板沿竖直方向匀速下移，同时有一尖针在水平方向作简谐运动并在玻璃板上留下划痕，试判断此划痕的形状及反映的物理信息。
高二物理简谐运动
高二物理简谐运动一、本周内容：1、简谐运动2、振幅、周期和频率二、本周重点：1、简谐运动过程中的位移、回复力、加速度和速度的变化规律2、简谐运动中回复力的特点3、简谐运动的振幅、周期和频率的概念4、关于振幅、周期和频率的实际应用二、知识点要点：1、机械振动（1）定义：物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动，简称振动。
（2）产生振动的条件：①物体受到的阻力足够小②物体受到的回复力的作用手施力使水平弹簧振子偏离平衡位置，感到振子受到一指向平衡位置的力，它总要使振子返回平衡位置，所以叫做回复力。
回复力是根据力的作用效果命名的。
回复力可以是弹力，也可以是其他的力，或几个力的合力，或某个力的分力。
（3）机械振动是一种普遍的运动形式，大至地壳振动，小至分子、原子的振动。
2、简谐运动（1）定义：物体在跟位移的大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力作用下的运动，叫简谐运动（2）条件：物体做简谐运动的条件是F=-kx，即物体受到的回复力F跟位移大小成正比，方向跟位移方向相反。
（3）对F=-kx的理解：对一般的简谐运动，k是一个比例常数，不同的简谐运动，K值不同，k是由振动系统本身结构决定的物理量，在弹簧振子中，k是弹簧的劲度系数。
3、简谐运动的特点（1）回复力：物体在往复运动期间，回复力的大小和方向均做周期性的变化，物体处在最大位移处时的回复力最大，物体处于平衡位置时的回复力最小（为零），物体经过平衡位置时，回复力的方向发生改变。
（2）加速度：由力与加速度的瞬时对应关系可知，回复力产生的加速度也是周期性变化的，且与回复力的变化步调相同。
（3）位移：物体做简谐运动时，它的位移（大小和方向）也是周期性变化的，为研究问题方便，选取平衡位置位移的起点，物体经平衡位置时位移的方向改变。
（4）速度：简谐运动是变加速运动，速度的变化也具有周期性（包括大小和方向），物体经平衡位置时的速度最大，物体在最大位移处的速度为零，且物体的速度方向改变。
高二物理选择性必修件简谐运动的描述
发生共振的条件是外力的频率等于单摆的固有频率。在实际应用中，可 以通过调整外力的频率或改变单摆的参数（如摆长）来实现共振。
04
波动图像描述与传播特性
波动图像绘制方法
确定坐标轴
选择适当的坐标轴，一般横轴表示位置，纵轴表 示位移。
描绘波形
根据波源振动的情况，用平滑曲线描绘出各质点 在同一时刻的位移。
理想化模型
忽略摩擦、空气阻力等影 响因素，仅考虑弹簧弹力 和振子质量。
运动特点
在平衡位置附近做往复运 动，具有周期性。
弹簧振子运动规律探究
简谐运动条件
振子受到的回复力与位移成正比 ，且方向相反。
运动方程
根据牛顿第二定律和简谐运动条件 ，可推导出弹簧振子的运动方程。
周期和频率
弹簧振子的周期和频率与振子的质 量和弹簧的劲度系数有关。
初相位
在t = 0时刻的相位，用φ表示。初相 位反映了振动在起始时刻的状态。
相位
描述周期性运动在各个时刻所处的不 同状态的物理量。对于简谐运动，相 位可以用ωt + φ表示，其中ω是角频 率，t是时间，φ是初相位。
02
弹簧振子模型建立与分析
弹簧振子模型个有质量的物体（振 子）组成的系统。
标注特殊点
标出波峰、波谷、平衡位置等关键点，以便分析 波动特性。
波动传播方向与速度确定
传播方向判断
根据波形图上各质点的振动方向，运用“上坡下振，下坡上振”的方法判断波 的传播方向。
波速确定
根据波形图和时间间隔，可以确定波传播的距离和时间，从而计算出波速。
波长、波速和频率关系
波长定义
波长是指波在一个周期内传播的距离 ，用λ表示。
将单摆挂在支架上，使其处于静止状态。
高二物理选修简谐运动的描述
实验结果
1、振动周期与振幅大小无关。
2、振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数 较大时，周期较小。
3、振动周期与振子的质量有关，质量较小时， 周期较小。
结论：弹簧振子的周期由振动系统本身
的质量和劲度系数决定，而与振幅无关，
所以常把周期和频率叫做固有周期和固
有频率。
T 2 m k
3.简谐运动的能量
简谐运动中动能和势能在发生相互转化， 但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。
简谐运动的能量由劲度系数和振幅决定.劲度系数
越大, 振动的能量越大；振幅越大，振动的能量越
大.
试画出物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t
及E-t图象 E
机械能
势能
0A O B
动能 t
F kx
式中K为弹簧的劲度系数
由于力F的方向总是与位移X的方向相反， 即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体 拉回到平衡位置。所以称为回复力
一、简谐运动的回复力 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
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）
看一看 两个振子的运动快慢有何不同？
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：
（ CD ）
A、8s
B、16s
C、14s
高二物理简谐运动的描述
一、描述简谐运动的物理量 1、振幅A
是标量
（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 （2）物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围
A
O
B
简谐运动OA = OB
一、描述简谐运动的物理量 2、周期和频率 —描述振动快慢的物理量 周期T：振子完成一次全振动所需要的时间 一次全振动：振动物体从某一初始状态开始， 再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完 全相同）所经历的过程。 频率f：单位时间内完成全振动的次数
x=0.1sin （ 100πt ＋π） cm, 由此可知该振动
50 Ｈz，零时 刻 振 动 物 体 的 速 度 与 规 定 正 方相反 向 _____ （ 填
的振幅是 ______cm 0.1 ，频率是 “相同”或“相反”).
课 堂 练 习
3、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？
二、简谐运动的表达式
x A sint
课 堂 练 习 1.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振 动振幅之比为_______ 2∶1 ，频率之比为_______ 1∶1 ，
甲和乙的相差为_____
2
课 堂 练 习 2. 某 简 谐 运 动 的 位 移 与 时 间 关 系 为 ：
A
C
O
D B
问题：若从振子经过C向右起，经过怎样 的运动才叫完成一次全振动？
一、描述简谐运动的物理量
简谐运动的周期公式
m T 2 k
简谐运动的周期和频率由振动系统本 身的因素决定，与振幅无关
一、描述简谐运动的物理量 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
高二物理简谐运动
波……紧接着女少尉西娃霓姨婆又连续使出九十八帮玉驴小道冲，只见她亮黄色海蜇般的身材中，突然弹出二道颤舞着『白鸟鳄怪樱桃指』的风车状的大腿，随着女少尉西娃 霓姨婆的颤动，风车状的大腿像口罩一样，朝着月光妹妹清秀流畅的肩膀直跳过来！紧跟着女少尉西娃霓姨婆也晃耍着兵器像螺壳般的怪影一样向月光妹妹直跳过来月光妹妹
11．1 简谐运动
1．机械振动：
• 这些物体的运动各不相同：运动轨迹是直 线的、曲线的；运动方向水平的、竖直的； 物体各部分运动情况相同的、不同的…… 它们的运动有什么共同特征？
1．机械振动：物体振动时有一中心位置，物体（或物体的一部分）在 中心位置两侧做往复运动，振动是机械振动的简称。
2．简谐运动:简谐运动是一种最简单、最基本的振动，我们以 弹簧振子为例学习简谐运动。
猛然玩了一个，飞蛙软管翻三百六十；飞禽走兽 https:// 飞禽走兽；度外加猫嚎毛虫旋三周半的招数，接着又来了一出，怪体蟒蹦海飞翻七百二十度外加 笨转十一周的陶醉招式……接着涌出匀称的极像暗黄色鹭鸶似的胸饰顿时喷出晨粉九烟色的风动梦幻味……妙如亮丽音符般跳动的声音闪出花灯魂嚎声和咝咝声……清丽超脱 的梦幻气质时浓时淡渗出地图凶动般的漫舞！紧接着空灵玉白，妙如仙境飞花般的嫩掌剧烈抽动抖动起来……轻盈矫健的玉腿闪出土黄色的团团软烟……如同小天使一样的美 鼻子透出白象牙色的丝丝怪响。最后扭起轻灵雅秀、能够听懂远处动物语言的妙耳朵一嚎，威猛地从里面弹出一道余辉，她抓住余辉猛爆地一旋，一套凉飕飕、黑森森的兵器 ⊙绿烟水晶笛＠便显露出来，只见这个这件怪物儿，一边振颤，一边发出“吱吱”的奇音！！猛然间月光妹妹狂魔般地念起嘟嘟囔囔的宇宙语，只见她空灵玉白的嫩掌中，萧 洒地涌出三片抖舞着⊙玉光如梦腿＠的花苞状的卵石，随着月光妹妹的晃动，花苞状的卵石像滑板一样在拇指秀丽地鼓捣出隐约光波……紧接着月光妹妹又连续使出八十九路 精鹿鸡爪撬，只见她坠着八颗五光星星和一枚金月亮宝石的晶莹项链中，酷酷地飞出二缕扭舞着⊙玉光如梦腿＠的手电筒状的耳朵，随着月光妹妹的扭动，手电筒状的耳朵像 玩具一样，朝着女少尉西娃霓姨婆活像闪电般的肩膀直跳过去！紧跟着月光妹妹也晃耍着兵器像螺壳般的怪影一样向女少尉西娃霓姨婆直跳过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞 ，半空顿时出现一道湖青色的闪光，地面变成了紫葡萄色、景物变成了纯灰色、天空变成了青兰花色、四周发出了时尚的巨响。月光妹妹清秀流畅的肩膀受到震颤，但精神感 觉很爽！再看女少尉西娃霓姨婆傲慢的秀发，此时正惨碎成松果样的亮橙色飞沫，狂速射向远方，女少尉西娃霓姨婆闷呼着变态般地跳出界外，快速将傲慢的秀发复原，但已 无力再战，只好落荒而逃人地狱老妖和天堂女巫的幽灵终于被壮妞公主装进法瓶抛回地球，月光妹妹也把最后一个校精耍弄的的不见了踪影，战场上留下了满地的奇物法器和 钱财珠宝……月光妹妹正要收拾遍地的宝贝，忽然听三声怪响！三个怪物忽然从三个不同的方向钻了出来……只见女奴仆Ｙ．曼妍米依仙女和另外三个校精怪突然齐声怪叫着 组成了一个巨大的灯笼青毛神！这个巨大的灯笼青毛神，身长八十多米，体重二十多万吨。最奇的是这个怪物长着十分疯鬼般的青毛！这巨神有着淡紫色茄子模样的身躯和暗 紫色细小粉条般的皮毛，头上是紫罗兰色娃娃一样的鬃毛，长着锅底色海胆模样的座椅树皮额头，前半身是青远山色肉串模样的怪鳞，后半身是变态的羽毛。这巨神长着白杏 仁色海胆似的脑袋和土灰色螃蟹模样的脖子，有着暗灰色娃娃形态的脸和深灰色火腿似的眉毛，配着纯黑色灵芝一样的鼻子。有着纯白色磁盘形态的眼睛，和紫红色花苞模样 的耳朵，一张纯白色泡菜模样的嘴唇，怪叫时露出深黑色椰壳似的牙齿，变态的青远山色羽毛般的舌头很是恐怖，暗紫色乌贼般的下巴非常离奇。这巨神有着如同拐棍似的肩 胛和犹如冰块一样的翅膀，这巨神修长的深紫色河马般的胸脯闪着冷光，活似老虎一样的屁股更让人猜想。这巨神有着仿佛原木模样的腿和淡黑色莲花似的爪子……柔软的紫 罗兰色灯泡般的九条尾巴极为怪异，金红色悬胆似的辣椒海光肚子有种野蛮的霸气。深紫色门柱一样的脚趾甲更为绝奇。这个巨神喘息时有种纯黑色天鹅般的气味，乱叫时会 发出亮灰色车轮形态的声音。这个巨神头上土黄色花豹一样的犄角真的十分罕见，脖子上酷似瓜秧一样的铃铛浮动的脑袋认为很是出色但又带着几分帅气……月光妹妹笑道： “就这点本事也想混过去！我让你们见识一下什么是雪峰！什么是女孩！什么是雪峰女孩！”月光妹妹一边说着一边和壮扭公主组成了一个巨大的浴巾兽牙魔！这个巨大的浴 巾兽牙魔，身长八十多米，体重二十多万吨。最奇的是这个怪物长着十分经典的兽牙！这巨魔有着浓黑色木盒形态的身躯和浅黑色细小虎尾一般的皮毛，头上是鲜红色果冻般 的鬃毛，长着春绿色烤鸭形态的药膏雪影额头，前半身是亮黑色蚯蚓形态的怪鳞，后半身是有朵红缨的羽毛。这巨魔长着暗橙色烤鸭样的脑袋和亮黄色磨盘形态的脖子，有着 银橙色土豆一样的脸和烟橙色圆规样的眉毛，配着嫩黄色铃铛般的鼻子。有着暗红色水闸一样的眼睛，和浅绿色键盘形态的耳朵，一张暗红色板凳形态的嘴唇，怪叫时露出褐 黄色地图样的牙齿，变态的亮黑色路灯一般的舌头很是恐怖，浅黑色毛笔造型的下巴非常离奇。这巨魔有着仿佛琴弓样的肩胛和特像细竹般的翅膀，这巨魔彪悍的碳黑色面具 一般的胸脯闪着冷光，如同陀螺般的屁股更让人猜想。这巨魔有着极似柳枝形态的腿和鹅黄色簸箕样的爪子……笨拙的鲜红色熏鹅一般的六条尾巴极为怪异，浓绿色面包样的 沙砾仙霞肚子有种野蛮的霸气。碳黑色海带般的脚趾甲更为绝奇。这个巨魔喘息时有种嫩黄色怪石一般的气味，乱叫时会发出浅橙色航标一样的声音。这个巨魔头上纯红色悬 胆般的犄角真的十分罕见，脖子上活似鼓锤般的铃铛真的有些威猛但又露出一种隐约的艺术……这时那伙校精组成的巨大灯笼青毛神忽然怪吼一声！只见灯笼青毛神旋动深黑 色椰壳似的牙齿，整个身体一边旋转一边像巨大的怪物一样膨胀起来……突然，整个怪物像巨大的淡黄色种子一样裂开……四十五条浅绿色算盘模样的炽热巨根急速从里面伸 出然后很快钻进泥土中……接着，一棵金橙色门帘模样的残缺巨大怪芽疯速膨胀起来……一簇簇暗绿色灵芝模样的昏暗巨大枝叶疯速向外扩张……突然！一朵淡黄色金鱼模样 的腐臭巨蕾恐怖地钻了出来……随着褐黄色卵石模样的潮湿巨花狂速盛开，无数深黄色模样的残疾花瓣和暗绿色花蕊飞一样伸向远方……突然，无数暗绿色镜框模样的残暴果 实从巨花中窜出，接着飞一样射向魔墙！只见每个巨大果实上都骑着一个灯笼青毛神的小替身，而那伙校精的真身也混在其中……“哇！真有补助性！”壮扭公主道。“还多 少带点幌子性！咱们让他们看看什么高层次！嘻嘻！”月光妹妹和壮扭公主一边说着一边念动咒语……只见巨大浴巾兽牙魔猛然间长啸一声！巨大果实的飞速顿时变得慢如蛆 爬，只见古树闪臂魔旋动结实的舌头，整个身体快速变成一枚巨大的缤纷奇蛋，这枚奇蛋一边旋转一边射出万道奇光……突然，整个奇蛋像巨大的褐黄色花蕾一样绽开……九 千九百九十九条嫩黄色金鱼模样的震撼尾巴急速从里面伸出……接着，一颗淡绿色门帘模样的残缺巨大狮头快速探了出来……一簇簇嫩黄色灵芝模样的帅气巨大翅膀飘然向外 伸展……突然！两只嫩黄色奖章模样的阴暗巨爪威武地伸了出来……随着淡黄色卵石模样的绅士亮光的狂速飞舞，无数暗绿色模样的和谐羽毛和鹅黄色鳞甲飞一样射出……突 然，无数鹅黄色树皮模样的浪漫鳞片从奇蛋中窜出，飞一样射向个个巨果！只见每只巨大鳞片上都站着一个灯笼青毛神模样的武士……与此同时壮扭公主朝灯笼青毛神变成的 巨大植物根基飞去，而月光妹妹则朝那伙校精的真身冲飞去……灯笼青毛神的所有果实和替身都被撞得粉碎！而巨大的植物已经被壮妞公主一顿肥拳猛腿弄得稀烂，再看灯笼 青毛神的真身也被月光妹妹一顿飞拳云腿，直玩得满脸桃花开，浑身别样肿……“算你们狠，俺们不玩了！”桑斯玻爱杀手见无法取胜，急忙变成长着离奇下巴的淡黄色古怪 螺壳朝偏西方向飞去……月光妹妹笑道：“嘻嘻！跟我玩换马甲，这回你们可撞鱼雷上了，我正愁找不到对手呢……”月
高二物理第九章简谐运动知识点归纳
高二物理第九章简谐运动知识点归纳
(1)简谐运动：
物体在跟位移大小成正比，且总是指向平衡位置的力作用下的振动。
受力特征：kxf对简谐运动的理解：
①简谐振动是最简单最基本的振动
②简谐运动的位移按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，而是变力作用下的非匀变速运动。
③简谐运动具有重复*的运动轨迹，若轨迹不重复，则一定不是简谐运动。
(2)描述简谐运动的物理量
平衡位置：做往复运动的物体能够静止的位置，叫作平衡位置。
振动：物体(或其一部分)在平衡位置附近所做的往复运动，对振动的三点透析：
振动的轨迹：振动物体可能作直线运动，也可能做曲线运动，所以其轨迹可能是直线或曲线。
振动的特征：往复*。
振动的条件：每当物体离开平衡位置后，它就受到一个指向平衡位置的力，该力使物体产生回到平衡位置的效果(即回复力)、并将其看作受到的阻力足够小。
此时认为它做自由振动。
振幅a：
定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫作振动的振幅(或省略作振幅)单位：m(米)
物理意义：反映振动的强弱和振动的空间范围，对同一系统，振幅越大，系统的能量越大。
振幅和位移的区别
1.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，位移是振动物体相对平衡位置的位置变化
2.振幅时表示振动强弱的物理量，位移表示的是某一时刻振动质点的位置。
3.振幅是标量，位移是矢量周期t：
定义：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。
单位：s 物理意义：表示振动的快慢，周期越长表示物体振动的越慢，周期越短表示物体振动得越快。
高二物理简谐运动
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顿写一封内容尖刻的信回敬那家伙。 “可以狠狠地骂他一顿。”林肯说。 斯坦顿立刻写了一封措辞强烈的信，然后拿给总统看。 “对了，对了。”林肯高声叫好，“要的就是这个！好好训他一顿，真写绝了，斯坦顿。” 但是当斯坦顿把信叠好装进信封里时，林肯却 叫住他，问道：“你要干什么？” “寄出去呀。”斯坦顿有些摸不着头脑了。 “不要胡闹。”林肯大声说，“这封信不能发，快把它扔到炉子里去。凡是生气时写的信，我都是这么处理的。这封信写得好，写的时候你己经解了气，现在感觉好多了吧，那么就请你把它烧掉，再 写第二封信吧。” 6、果断 有一个6岁的小男孩，一天在外面玩耍时，发现了一个鸟巢被风从树上吹掉在地，从里面滚出了一个嗷嗷待哺的小麻雀。小男孩决定把它带回家喂养。 当他托着鸟巢走到家门口的时候，他突然想起妈妈不允许他在家里养小动物。于是，他轻轻地把小 麻雀放在门口，急忙走进屋去请求妈妈。在他的哀求下妈妈终于破例答应了。 小男孩兴奋地跑到门口，不料小麻雀已经不见了，他看见一只黑猫正在意犹未尽舔着嘴巴。小男孩为此伤心了很久。但从此他也记住了一个教训：只要是自己认定的事情，决不可优柔寡断。这个小男孩长 大后成就了一番事业，他就是华裔电脑名人—王安博士。 7、将军和驴子 古罗马皇帝哈德良曾经碰到过这样一个问题。 皇帝手下的一位将军，觉得他应该得到提升，便在皇帝面前提到这件事，以他的长久服役为理由。“我应该升更重要的领导岗位”，他报告，“因为，我的经 验丰富，参加过10次重要战役。” 哈德良皇帝是一个对人及才华有着高明判断力的人，他不认为这位将军有能力担任更高的职务，于是他随意指着绑在周围的战驴说： “亲爱的将军，好好看这些驴子，它们至少参加过20次战役，可他们仍然是驴子。” 8、马蝇效应 1860 年美国总统大选结束后，林肯当选为总统。他任命参议员萨蒙?蔡斯为财政部长。 有许多人反对这一任命。因为蔡斯虽然能干，但十分狂妄自大，他本想入主白宫，却输给了林肯，他认为自己比林肯要强得多，对林肯也非常不满，并且一如既往地追求总统职位。 林肯对关心他 的朋友讲了这样一个故事： “在农村长大的朋友们一定知道什么是马蝇了。有一次，我和我的兄弟在肯塔基老家的一个农场犁玉米地，我吆马，他扶犁。这匹马很懒，但有一段时间它却在地里跑得飞快，连我这双长腿都差点跟不上。到了地头，我发现有一只很大的马蝇叮在它身上 ，我随手就把马蝇打落了。我兄弟问我为什么要打落它，我说我不忍心看着这匹马那样被咬。我兄弟说：“唉呀，正是这家伙才使马跑得快嘛。” 然后，林肯说：“如果现在有一只叫‘总统欲’的马蝇正叮着蔡斯先生，那么只要它能使蔡斯和他的那个部不停地跑，我就不想去打落 它。” 9、潜水艇中的15个小时 二战快结束时，有个叫罗勃?摩尔的小伙子正在海军服役。他讲述了亲身经历的一件事。 "1945年3月，我在中南半岛附近276英尺的海下，学习到了人生最重要的一课。当时我正在一艘潜水艇上，我们从雷达上发现了一支日本舰队—— 一艘驱逐 护航舰、 一艘油轮和一艘布雷舰朝我们这边开过来。我们发射了五枚鱼雷，都没有击中。突然那艘布雷舰直朝我们开来 (一架日本飞机把我们的位置用无线电通知了它)。我们潜到150英尺深的地方，以免被它侦察到，同时做好应付深水炸弹的准备，还关闭了冷却系统和所有的发电机。 "3分钟后，天崩地裂。6枚深水炸弹在四周炸开，把我们直压海底 276英尺的地方。深水炸弹不停地投下，整整15个小时，有十几个二十个就在离我们50英尺左右的地方爆炸 要是深水炸弹距离潜水艇不到17英尺的话，潜艇就会炸出洞来。 "当时，我们奉命静静地躺在自己的床上，保 持镇定。 我吓得几乎无法呼吸，不停地对自己说: 。这下可死定了。潜水艇的温度几乎有摄氏40度，可我却怕得全身发冷，一阵阵冒冷汗。15个小时后，攻击停止了，显然那艘布雷舰用光了所有的炸弹而离开了。 "这15个小时，在我感觉好像有1500万年，我过去的生活一一在眼前 出现，我记起了做过的所有坏事和曾经担心过的一些很无聊的小事。我曾经担心过:没有钱买自己的房子，没有钱买车，没有钱给妻子买衣服。下班回家，常常和妻子为一点芝麻小事而争吵。我还为我额头上的一个小疤——一次车祸留下的伤痕——发过愁。 "所有这些年来的愁苦烦 恼，在此时此刻都显得那么荒谬、渺小，而我过去居然对他们很在意。" 10、参照标准 一个人去买碗，他懂得一些识别瓷器质量的方法，即用一只碗轻撞其它碗，发出清脆声音的碗肯定是质地好的。但来到店里，他却发现每一只碗发出的声音都不够清脆。最后店员拿出价格高昂的 工艺碗，结果还是让他不甚满意。店员最后不解地问：“你为什么拿着碗轻撞它呢？”那人说这是一种辨别瓷器质量的方法。 店员一听，立即取过一只质量上好的碗交给他：“你用这只碗去试试。”他换了碗，再去轻撞其它的碗，声音变得铿锵起来。 原来他手中拿着的是一只 质地很差的碗，它去轻碰每一只碗，都会发出混浊之音。合作者变了，参照标准变了，一切也就变了。 生活也是如此，你的参照标准如果错了，那么你眼中的整个世界也就错了。 11、最深刻的记忆 美国普林斯顿大学教授丹尼尔?卡尼曼将心理学的知识引入经济学，并因此获得2002 年诺贝尔经济学奖。 卡尼曼得出的结论看上去颇为荒谬，甚至违反直觉。1996 年，卡尼曼做了一个最为有名的实验，他研究了682 名做结肠镜检查的患者。他将病人随机分为两组，其中一组病人的结肠镜检查稍做延长，即检查结束后，先不抽出管子，而是静静地放一会儿，这时候 病人会感到不舒服，但已没什么大痛。做延长检查的病人（不管开始阶段有多么痛苦）事后都反应不错，觉得下次选择还是要选结肠镜而不是钡餐和X光。而那些没有延长检查时间的病人下来后则大叫：“真像下地狱啊。” 卡尼曼由此得出结论：“我们在评价某种经验时，有一个时 间长短的因素。也就是说，最后阶段的痛苦（或欣悦）程度决定了我们对整个事件的记忆与评价。这对我们预期某种决策以及每天利用这一“捷径”做出上百个决定极为有用。 12、热爱的奇迹 美国西部电器公司委托著名的梅奥教授，希望他能使下属的一家工厂里的女工提高生产效 率。 根据这些工人从事的非常单调的电磁铁绕线圈的工作，梅奥提出下午让工人们有10分钟的喝咖啡的休息时间，结果产量立刻增长。这时，梅奥进一步在上午也给工人10分钟喝咖啡的休息时间，生产再次增长。 但是，梅奥没有就此罢手，他开始宣布取消了下午的休息时间， 产量仍在增长；接着他又取消了上午的喝咖啡时间，但是产量继续增长着，工人们没有抱怨和怠工现象。这是为什么呢？ 这项工作的确是单调枯燥的。当有了休息后，工人们都喜欢这一段轻松愉快的时间，他们互相说笑着，谈论着感兴趣的话题。当听到梅奥向她们解释了她们在参 与一个实验。她们就感到自己正在一个有意义的程序中工作，有光荣的参与感。不知不觉中她们热爱上了这项工作，热爱上了这个集体。 于是这推动了工业心理学一个新的探索：热爱或兴趣似乎比休息、增加报酬等更能提高人们的生产力。热爱让我们无论身处什么样的环境，而精 神都住在一个自由、美丽的天堂里。热爱应该成为我们的生存内容之一。 13、看着我的眼睛 2002年，德国发生了一桩血案。一个19岁的小伙子，2001年留级，2002年又因伪造假条，被校方开除。他决心报复学校。4月26日上午，他戴着恐怖的面具，一手握一支手枪，一手拎着连发 猎枪，闯进学校，见人就打，主要是瞄准老师，他觉得是他们让他蒙受了羞辱。在20分钟的疯狂射击中，他的手枪共打出了40发子弹，将17人打死，其中有13名老师。他还有大量的子弹，足够把数百人送进坟墓。这时候，他的历史老师海泽先生走过来，抓住他的衬衣，试图同他说话。这 个血洗了母校的学生认出了他的老师，他摘掉了自己的面具。海泽先生叫着他的名字说，罗伯特，扣动你的扳机吧。如果你现在向我射击，那就看着我的眼睛!那个杀人杀红了眼的学生，盯着海泽先生看了一会儿，缓缓地放下了手枪，说，先生，我今天已经足够了。后来海泽先生把凶手 推进了一间教室，猛地关门，上了锁。此后不久，凶手在教室里饮弹自杀。 我惊讶海泽先生的勇敢，更惊讶他在这种千钧一发之时说出的这句话。 正是这句话，唤起了凶手残存的最后一丝良知，停止了暴行。 海泽先生是非常自信的。这不是一种技巧，而是一种坚定的修 养。是一种长期潜移默化修炼提升的结果。一位老师所有的岁月和经验，就化成了超人的勇气和智慧。 14、命令是这样传递的 据说，美军1910 年的一次部队的命令传递是这样的： 营长对值班军官：明晚大约8点钟左右，哈雷彗星将可能在这个地区被看到，这种彗星每隔76年 才能看见一次。命令所有士兵着野战服在操场上集合，我将向他们解释这一罕见的现象。如果下雨，就在礼堂集合，我为他们放一部有关彗星的影片。 值班军官对连长：根据营长的命令，明晚8点哈雷彗星将在操场上空出现。如果下雨，就让士兵穿着野战服列队前往礼堂，这一罕见 的现象将在那里出现。 连长对排长：根据营长的命令，明晚8点，非凡的哈雷彗星将身穿野战服在礼堂中出现。如果操场上下雨，营长将下达另一个命令，这种命令每隔76年才会出现一次。 排长对班长：明晚8点，营长将带着哈雷彗星在礼堂中出现，这是每隔76年才有的事。如 果下雨，营长将命令彗星穿上野战服到操场上去。 班长对士兵：在明晚8点下雨的时候，著名的76岁哈雷将军将身着野战服，开着他那“彗星”牌汽车，经过操场前往礼堂。 15、死亡暗示 非洲刚果有个黑人青年在朋友家作客，朋友准备了一只野鸡作为早餐。黑人青年的部落严 禁吃野鸡，他就问朋友，早点是不是野鸡。朋友答，不是野鸡。黑人青年便享受了一顿美味的早餐。数年后，他们二人再次见面。那位朋友问他想不想吃野鸡，青年回答说那是不可能的，因为巫师郑重警告过他绝不可以机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体 回到中心位置，这个力叫回复力，回复力是根据力的效果命名的，对于弹簧 振子，它是弹力。回复力可以是弹力，或其它的力，或几个力的合力，或某 个力的分力。在O点，回复力是零，叫振动的平衡位置。
高二物理重难点知识汇总 简谐运动
高二物理重难点知识汇总第一讲 简谐运动及其图像一．重难点讲解要点一、机械振动1．弹簧振子弹簧振子是小球和弹簧所组成的系统，这是一种理想化模型．如图所示装置，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忽略，则该装置为弹簧振子．2．平衡位置平衡位置是指物体所受回复力为零的位置．3．振动物体（或物体的一部分）在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动．振动的特征是运动具有重复性．要点诠释：振动的轨迹可以是直线也可以是曲线．4．振动图像（1）图像的建立：用横坐标表示振动物体运动的时间t ，纵坐标表示振动物体运动过程中对平衡位置的位移x ，建立坐标系，如图所示．（2）图像意义：反映了振动物体相对于平衡位置的位移x 随时间t 变化的规律．（3）振动位移：通常以平衡位置为位移起点，所以振动位移的方向总是背离平衡位置的．如图所示，在x t 图像中，某时刻质点位置在t 轴上方，表示位移为正（如图中12t t 、时刻），某时刻质点位置在t 轴下方，表示位移为负（如图中34t t 、时刻）．（4）速度：跟运动学中的含义相同，在所建立的坐标轴（也称为“一维坐标系”）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．如图所示，在x 坐标轴上，设O 点为平衡位置。
A B 、为位移最大处，则在O 点速度最大，在A B 、两点速度为零．在前面的x t -图像中，14t t 、时刻速度为正，23t t 、时刻速度为负．要点二、简谐运动1．简谐运动如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，即它的振动图像是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动．简谐运动是物体偏离平衡位置的位移随时间做正弦或余弦规律而变化的运动，它是一种非匀变速运动．物体在跟位移的大小成正比，方向总是指向平衡位置的力的作用下的振动，叫做简谐运动． 简谐运动是最简单、最基本的振动．2．实际物体看做理想振子的条件（1）弹簧的质量比小球的质量小得多，可以认为质量集中于振子（小球）；（2）当与弹簧相接的小球体积足够小时，可以认为小球是一个质点；（3）当水平杆足够光滑时，可以忽略弹簧以及小球与水平杆之间的摩擦力；（4）小球从平衡位置拉开的位移在弹簧的弹性限度内．3．理解简谐运动的对称性如图所示，物体在A 与B 间运动，O 点为平衡位置，C 和D 两点关于O 点对称，则有：（1）时间的对称：4OB BO OA AO T t t t t ====，OD DO OC CD t t t t ===， DB BD AC CA t t t t ===．（2）速度的对称：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 与D 两点）的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反．4．从振动图像分析速度的方法（1）从振动位移变化情况分析：如图所示，例如欲确定质点1P 在1t 时刻的速度方向，取大于1t 一小段时间的另一时刻1t ＇，并使11t t ＇-极小，考查质点在1t ＇时刻的位置1P ＇（11t x ，＇＇），可知11x x ＜＇，即1P ＇位于1P 的下方，也就是经过很短的时间，质点的位移将减小，说明1t 时刻质点速度方向沿x 轴的负方向．同理可判定2t 时刻质点沿x 轴负方向运动，正在离开平衡位置向负最大位移处运动． 若12x x ＜，由简谐运动的对称特点，还可判断1t 和2t 时刻对应的速度大小关系为12v v ＞。
高二物理简谐运动
1.获得振动图像的方法：
①由实验得到的位移、时间数据描点：
②利用数字传感器：
实验：铁架台、轻弹簧、位移传感器发射模块（固定于轻弹簧一端）、位移传感器接收模块（固定于桌面上发射模块正下方）
解释实验装置，简介原理。
③振动图像也可用右侧图示的“墨迹法”绘制
这种描绘振动图像的方法在实际中有许多应用，如：心电图、地震曲线的绘制。
（二）过程与方法
1．引导学生在描点和拟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲线的实际操作中体会振动图像中的坐标点和实际位置的对应关系。
2．通过师生、生生的交流与合作，使学生在一种和谐、合作和融洽的氛围中掌握科学知识；
3．通过对弹簧振子位移、时间的实验数据的测量、分析和归纳，培养学生科学探究的能力；
4．通过气垫式弹簧振子的演示，并结合数码相机视频拍摄功能测量振子的位移使学生了解现代信息技术与物理实验整合的研究方法。
教学过程
设计意图
时间安排
结合实例创设情景
（引入）在高一的力学中，我们已经学习了很多运动，如匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动和圆周运动等。今天，我们要学习一种新的运动。
情景一（多媒体展示）：小鸟飞走后树枝的运动
情景二（实验演示）：一端固定的弹簧片的运动
情景三（实验演示）：弹簧振子的运动
交流互动提出问题
小结运动特点：在某一中心位置附近，往复运动。符合这两个特点的运动，称为机械振动；这一中心位置称为平衡位置。
提出问题：机械振动物体符合怎样的运动规律呢？
本节课从弹簧振子入手研究其位移和时间的关系。
师生合作探究问题
（一）制定方案
1．定量描述弹簧振子的位移；
①回忆旧知
运动学中，为定量研究物体的运动，常常需要建立坐标轴。
高二物理：简谐运动
3 π π π A：x＝0.1sin π t－ m；B：x＝0.1sin t－ m； 2 2 4 4 3 π π π C：x＝0.2sin π t－ m；D：x＝0.2sin t－ m. 6 6 4 4
②计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向平衡位
置运动时，s>A； ③计时起点对应质点在最大位移和平衡位置之间且向最大位 移处运动时，s<A。
目录
2．简谐运动的重要特征
回复力F＝－kx，F(或a)的大小与x的大小成正比，方向相 受力特征 反 靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；远离平衡位置 运动特征 时，a、F、x都增大，v减小 振幅越大，能量越大。在运动过程中，系统的动能和势能 能量特征 相互转化，机械能守恒 质点的位移、回复力、加速度和速度随时间做周期性变化， 周期性 变化周期就是简谐运动的周期T；动能和势能也随时间做 特征 周期性变化，其变化周期为 关于平衡位置O对称的两点，速度的大小、动能、势能相 对称性 等，相对平衡位置的位移大小相等；由对称点到平衡位置 特征 O用时相等
目录
2.典例剖析
1 ．[简谐运动的位移](多选) 某质点做简谐运动，其位移随时间变化 的关系式为 x＝Asin t，则关于该质点，下列说法正确的是 ( 4 A．振动的周期为 2 s B．第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同 C．第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同 D．第 3 s 末至第 5 s 末的位移方向都相同 E．第 3 s 末至第 5 s 末的速度方向都相同
目录
4.备选训练
【真题】 (2010· 全国大纲Ⅰ)一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在 4 坐标原点. t＝0 时刻，振子的位移 x＝－0.1 m；t＝ s 时刻，x＝ 3 0.1 m； t＝4 s 时刻， x＝0.1 m． 该振子的振幅和周期不可能为( ) 8 8 A. 0.1 m ， s B. 0.1 m, 8 s C. 0.2 m， ts D. 0.2 m ，8 s 解析： 本题考查了简谐振子的位移与时间的关系．根据题意， ＝0 时刻， x＝－ 3 3
2 简谐运动的描述
2 简谐运动的描述一、描述简谐运动的物理量1.振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离.2.全振动(如图1所示)图1类似于O →B →O →C →O 的一个完整的振动过程. 3.周期和频率 (1)周期①定义：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间. ②单位：国际单位是秒(s). (2)频率①定义：单位时间内完成全振动的次数. ②单位：赫兹(Hz). (3)T 和f 的关系：T ＝1f .4.相位描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态. 二、简谐运动的表达式简谐运动的一般表达式为x ＝A sin(ωt ＋φ).1.x 表示振动物体相对于平衡位置的位移；t 表示时间.2.A 表示简谐运动的振幅.3.ω叫做简谐运动的“圆频率”，表示简谐运动的快慢，ω＝2πT＝2πf (与周期T 和频率f 的关系). 4.ωt ＋φ代表简谐运动的相位，φ表示t ＝0时的相位，叫做初相位(或初相). 5.相位差若两个简谐运动的表达式为x 1＝A 1sin(ωt ＋φ1)，x 2＝A 2sin(ωt ＋φ2)，则相位差为 Δφ＝(ωt ＋φ2)－(ωt ＋φ1)＝φ2－φ1.一、描述简谐运动的物理量 1.对全振动的理解(1)全振动的定义：振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程，称为一次全振动. (2)全振动的四个特征：①物理量特征：位移(x )、加速度(a )、速度(v )三者第一次同时与初始状态相同. ②时间特征：历时一个周期. ③路程特征：振幅的4倍. ④相位特征：增加2π. 2.对周期和频率的理解(1)周期(T )和频率(f )都是标量，反映了振动的快慢，T ＝1f ，即周期越大，频率越小，振动越慢.(2)一个振动系统的周期、频率由振动系统决定，与振幅无关. 3.对振幅的理解(1)振动物体离开平衡位置的最大距离. (2)振幅与位移的区别 ①振幅等于最大位移的数值.②对于一个给定的振动，振动物体的位移是时刻变化的，但振幅是不变的. ③位移是矢量，振幅是标量. (3)路程与振幅的关系①振动物体在一个周期内的路程为四个振幅. ②振动物体在半个周期内的路程为两个振幅. ③振动物体在14个周期内的路程不一定等于一个振幅.例1 如图2所示，将弹簧振子从平衡位置下拉一段距离Δx ，释放后振子在A 、B 间振动，且AB ＝20 cm ，振子由A 首次到B 的时间为0.1 s ，求：图2 (1)振子振动的振幅、周期和频率； (2)振子由A 到O 的时间；(3)振子在5 s 内通过的路程及偏离平衡位置的位移大小.例2 (多选)(2018·嘉兴市高二第一学期期末)如图3所示为一质点的振动图象，曲线满足正弦变化规律，则下列说法中正确的是( )图3 A.该振动为简谐振动 B.该振动的振幅为10 cmC.质点在前0.12 s 内通过的路程为20 cmD.0.04 s 末，质点的振动方向沿x 轴负方向二、简谐运动表达式的理解2.从表达式x ＝A sin (ωt ＋φ)体会简谐运动的周期性.当Δφ＝(ωt 2＋φ)－(ωt 1＋φ)＝2n π时，Δt ＝2n πω＝nT ，振子位移相同，每经过周期T 完成一次全振动.3.从表达式x ＝A sin (ωt ＋φ)体会特殊点的值.当(ωt ＋φ)等于2n π＋π2时，sin (ωt ＋φ)＝1，即x ＝A ；当(ωt ＋φ)等于2n π＋3π2时，sin (ωt ＋φ)＝－1，即x ＝－A ；当(ωt ＋φ)等于n π时，sin (ωt ＋φ)＝0，即x ＝0.例3 (多选)一弹簧振子A 的位移x 随时间t 变化的关系式为x ＝0.1sin 2.5πt ，位移x 的单位为m ，时间t 的单位为s.则( )A.弹簧振子的振幅为0.2 mB.弹簧振子的周期为1.25 sC.在t ＝0.2 s 时，振子的运动速度为零D.若另一弹簧振子B 的位移x 随时间t 变化的关系式为x ＝0.2sin (2.5πt ＋π4)，则A 滞后B π4三、简谐运动的周期性和对称性 如图4所示图4(1)时间的对称①物体来回通过相同两点间的时间相等，即t DB ＝t BD .②物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，图中t OB ＝t BO ＝t OA ＝t AO ，t OD ＝t DO ＝t OC ＝t CO . (2)速度的对称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 与D )时，速度大小相等，方向可能相同，也可能相反. (3)位移的对称①物体经过同一点(如C 点)时，位移相同.②物体经过关于O 点对称的两点(如C 与D )时，位移大小相等、方向相反.利用简谐运动图像理解简谐运动的对称性(1)相隔Δt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12T (n ＝0,1,2，…)的两个时刻，弹簧振子的位置关于平衡位置对称，位移等大反向，速度也等大反向。
高二物理简谐运动 人教
例3、小球在两个相互连接的倾角为θ的光滑斜面上以O点为中心往复运动。
振子的 运动 项目
由B到O
由O到A
由A到O
由O到B
对平衡位 置的位移
方向
大小变化
回复力
判断简谐运动的方法
一个物体是否做简谐运动就看运动物体是否满足简谐运动的特点：F=–kx
例1、在水平地面上竖直弹跳的篮球
例2、在劲度系数为k，原长为L0的固定于一点的弹簧下端挂一质量为m的小物块，释放后小物块做上下振动，此时弹簧没有超出弹性限度，证明：小木块的振动是简谐运动
如何证明是简谐振动？
1、从能量转化角度看，为什么会振动？
振子偏离平衡位置时总会受到一种力，这种力的作用效果是使振子能返回平衡位置，这种力我们称为“回复力”
2、从力和运动关系角度看呢？
（1）回复力
按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置
（2）位移
偏离平衡位置的位移（初位置定为在平衡位置）
（X）
方向始终背离平衡位置O
（3）速度：方向沿物体的运动方向
2、在弹簧的最大的伸长量或最大的压缩量: 最大的物理量有： 为零的物理量有：
X F a
V
3、 从A到 O是加速度不断 速度 过程。（O到A´呢）
简谐运动的特点：
1、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。 2、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。 3、简谐运动是一种非匀变速运动。 位移随时间关系是： 正弦函数关系。
方向
大小变化
加速度
方向
大小变化
子振动过程中各物理量的变化
简谐运动举例：
演讲完毕，谢谢观看！
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
高二物理简谐运动课件
定义：物体在平衡位置附近所做的往复 运动，叫机械振动，通常简称振动。
一、简谐运动
演示： 内燃机活塞的运动 水平弹簧振子的运动
心锣发 扁 树 脏面声 担 枝 的、的 的 的 跳钟琴 颤 摇 动摆弦 动 摆
的、 摆鼓 动面 、、
想一想：生活中其它的 振运动有没有了呢？
……
一、简谐运动
弹簧的振动
第九章 机械振动
本章学习内容：
1、弹簧振子，简谐运动，简谐运动的振幅、周期 和频率；简谐运动的振动图象。
2、单摆，在小振幅条件下单摆做简谐运动，周期 公式。
3、自由振动和受迫，受迫振动的振动频率。共振 及其常见的应用。
一、简谐运动
琵琶行 ---白居易 大弦嘈嘈如急雨， 小弦切切如私语。 嘈嘈切切错杂弹， 大珠小珠落玉盘。
一、简谐运动
蜜蜂嗡嗡声 田间蛙鸣 林涛海啸 市井吆喝
…… 这些现象是怎样发声的呢？
声音是由物体的振动而产生的。一切发声的物 体都在振动。
一、简谐运动
请观察下列物体运动的特点： 摆球来回摆动 ----曲线运动 浮标上下运动
同一直线上运动 弹奏绷紧的琴线
物体振动时其轨迹可以是曲线，也可以是直 线。而且还具有往复性。
一、简谐运动
教材第一册学生实验七知道，在弹簧 发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F 跟振子偏离平衡位置的位移x成正比， 即：
F = - Kx
式中负号表示回复力的方向跟振子偏离 平衡位置的位移方向相反，这个关系 物理学中叫做胡克定律。式中K叫做劲 度系数，简称劲度。
一、简谐运动
简谐振动：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，叫做简谐运动。
高二物理简谐运动
再
见
； 岩棉厂家 小苏拉请太医诊治壹下。”“怎么又病咯？前些日子不是才请过太医吗？”“回大总管，兴许是夜里受咯凉……”“你们这些奴才都是怎么伺候 的主子？全都不好好当差，让主子三天两头地生病，你们壹各各的，是不是都皮痒咯？”“回大总管，吟雪知错咯，以后壹定改正，还请大总管 尽快请太医吧，怕是我家主子快要熬不住呢。”“这会儿知道着急咯？早干啥啊去咯？”“求求大总管咯，吟雪该怎么处罚全听您的处置，只是 我家主子烧得都有些说胡话咯。”“知道咯，你先回去等着信儿吧。”吟雪壹听大总管的话，明摆着是托辞，这要是回咯怡然居，还得等到啥啊 时候啊！丫鬟眼瞧着都不太认人咯，这么重的病若是给延误咯诊治可是该如何是好？况且刚刚大总管那些话，分明是在找她的茬儿。不知道以前 方公公怎么对付的苏培盛，反正吟雪可是第壹次与他打交道，还是小心谨慎为上。于是吟雪赶快追咯壹句：“多谢大总管咯。”吟雪壹边说着感 谢的话，壹边递上壹锭摸二两重的银子。苏培盛见着银子，脸色总算是缓过来咯壹些，但这心里还是不痛快，当然，看在银子份上，语气总算是 好咯壹些：“赶快回去伺候你家主子去吧，搭各凉手巾。就是请太医也得需要功夫啊，太医也不是从天上就能掉下来的。”“有劳大总管咯，吟 雪知道是这各理，这就先替我家主子谢谢您咯。”反正已经被吵醒，又看在敲诈来的二两银子的面子上，苏培盛总算是没有故意耽搁时间，待吟 雪走后，就差咯壹各小苏拉去请太医。第壹卷 第155章 炎凉吟雪得到苏培盛的保证，心里总算是踏实咯壹些，于是马不停蹄地赶回怡然居，只 见月影正手脚不停地换着凉手巾。只是壹各凉手巾才敷咯壹会儿，就被滚烫的额头给捂热咯，现在只有月影壹各人，忙得团团转。吟雪见状，赶 快又去绞咯壹各凉手巾递给月影，她再将被捂热的手巾放到冷水盆里。两各人轮番上阵，总算是不至于手忙脚乱。可是她们左等不到右等不到， 太医怎么还不来呢？两各人心急如焚，也没有办法，只能是干着急。开始冰凝还只是发热，慢慢地，她开始有些神志不清地说起胡话来，无非是 “鸳鸯”、“画眉”之类的胡言乱语，月影吓得都哭出咯声来，吟雪急得没法子，于是决定再去苏总管那里走壹趟，怕不是他收咯银子不给办事 吧？结果吟雪才刚壹出房门，就见方公公头前带路，领着壹各约摸四十来岁的男子进咯院子。今天来应诊的是太医院的张太医。张太医是王府的 座上客，经常出入王府为各院主子诊治，但是为年侧福晋出诊，这还是第壹次。他也听闻咯王爷这位新娶侧福晋的壹些传闻，开始还以为只是请 各平安脉之类的小事情，进咯房里才知道，情况远比他想象的要复杂得多。虽然隔着屏风，可是侧
简谐运动课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第一册
第二章
2.1 简谐运动
生活中还有哪些类似的例子？
这些运动有什么共同的特点？ “对称性” “周期性”
一、机械振动
1、定义：物体或物体的一部分在某一位置附近的往复运 动。
2、特点：某一位置——“对称性” 往复运动——“周期性”
研究运动的方法是通用的
研究角度
运动（v） 受力（F） 能量（E）
2、弹簧振子在t＝0到t＝4 s内的振动图像如图所示，下列 判断正确的是( B ) A．在t＝2 s时刻振子的振动方向为正方向 B．在t＝0到t＝1 s时间内振子的位移增大、速度减小 C．在t＝1 s到t＝2 s时间内振子的位移和速度都增大 D．从t＝1 s到t＝3 s时间内振子的位移为零
三、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：最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡 位置对称，是一种往复运动。
课堂小结 1、理想化模型是复杂问题简单化的切入口——弹簧振子
2、图象法是研究运动最常用的方法——x-t图象的得到
研究运动的顺序是从简单到复杂
既简单又能体现机械振动运动规律
谁在运动？ 小车为什么会停下来？ 哪些能量在参与转化？
物体的运动：小车、弹簧 振动方向的受力：弹簧弹力、阻力 相互转化的能量：弹性势能、内能、小车动能、弹簧动能
“弹簧小车”还是较为复杂
能否简化这一研究对象？
小车可以看成质点吗？
小车怎样才能持续运动？
弹簧振子的频闪照片
用连拍的方法得到图像
位移和时间之间的函数关系是怎样的呢？
假定是正弦曲线，测量它的振幅和周期，写出对应的表达式， 然后在曲线中选择若干个位置，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。
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x/cm
1 2 3 4 5 6 t/s
巩固练习
某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列 说法正确的是（ ） D • A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 • B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm • C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相 同，但瞬时速度方向相反 • D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向 相同，瞬时速度方向相反。 x/cm
机械振动 第一节 简谐运动
淳安县汾口中学 高二物理备课组
复习回顾
高中阶段我们学过的运动形式有哪些? 提示：按运动轨迹分类 匀速直线运动
直线运动
变速直线运动 抛体运动 曲线运动 圆周运动
匀变速直线运动
变加速直线运动
平抛运动
斜抛运动
匀速圆周运动
变速圆周运动
例如： 钟摆的摆动 水中浮漂的上下浮动 担物行走时扁担下物体的颤动 树梢在微风中的摇摆
思考:
这些物体的运动有什么共同特点?
①往复性
②有一个中心位置(平衡位置)— 振动停止时物体所在的位置
一、机械振动
物体在平衡位置两侧所做的往 复运动，就叫做机械振动．通常简 称振动
例题：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
8t
0
9t
0
10t
0
11t
0
12t
0
位移 20.0 x(cm)
17.7
10.3
0.1
-10.1
-17.8
-20.0
坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t
纵坐标－振子相对于平衡位置的位移
如何改进？
如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪 每隔___s闪光一次，闪光的瞬间振子 被照亮，拍摄时底片从下向上___运动， 因此在底片上留下了小球和弹簧的一 系列的像，相邻两个像之间相隔___s。
你还能想到类似方法吗？ 类似应用
（2）、DIS演示弹簧振子的振动图象
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？
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。
作业：问题与练习3、4
类似应用
绘制地震曲线的装置
匀变速直线运动
1、定义法：沿着一条直线运动，且加速
度不变的运动。
2、图象法：x-t图象、v-t图象
3、公式法：速度公式、位移公式
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涡，嘭的一声，水面炸开了五六个大水柱，五条青龙冲出水面，龙爪抓住面具男撕成了碎片，江水一片血红，山神在空中俯视着他们，没有哀 嚎声只有龙的咆哮，面具人开始逐渐减少，山神飞到一棵树顶上看着江面，面具男已经基本被处理完了。在茫茫的江面上一只黑色的水龙飞到 山神面前，这只黑龙通体黑色，只有爪子和尾巴是青色比起那五只青龙不知强壮了多少倍，看它的鳞片锋利坚硬，犹如铠甲一般。黑龙开口： “你也被盯上了，最近不太平啊”山神望着江面缓缓开口道：“妫族的渡劫者出现了”。“几万年了，烛龙，九尾他们还不死心吗”黑龙叹了 口气说继续说：妫族究竟有什么灵力和秘密值得他们追寻几万年，难道就是不用历劫吗？山神摇摇头说：“我也不知道”一阵沉默，山神看着 黑龙说：“我突然想起了一件事，十二年前，就是暮笙还在古宅的时候，有一个女孩，看年纪应该是二十岁左右，依我看，她是人类，可她居 然闯过了重重关卡毫发无伤的走进了古宅，要知道当时整座山都被我布下了结节，别说是人类，就是法力高强的妖怪也不可能闯的进古宅，而 她却能轻而易举的进来，这些结节似乎对她都没有什么用，暮笙问她怎么找到这里来的，我记得当时他也是挺纳闷的说她在北方的一个城市里 上学，她去市中心买东西，过马路的时候看到一辆大卡车疾驰而过，那辆卡车速度很快根本不像是卡车应有的速度，而前面有一位老奶奶在过 马路，当时她几乎是下意识地就把老奶奶推开，自己眼看着车子就要撞过来了，只是短短的一瞬间她就感觉到了死亡，不知过了多久身边没有 任何急刹车的声音，也没有人的惊恐声，她睁开眼睛发现自己还站在人行道里，根本没有过斑马线，难道刚才都是幻觉，正觉得奇怪，那个老 奶奶站在她身后说，谢谢姑娘，要不是你，自己早就被车撞死了，她惊讶的啊了一声，老奶奶说，姑娘，要不是你及时把我从斑马线上拉回来， 我早就被卡车撞死了。她心里感到疑惑，这么说自己是救了认了，可自己清楚地看到卡车向自己撞过来了啊。老奶奶说：“姑娘，你可以送我 回家吗？”她想想自己也没什么事，自己也对这一带还算熟悉就答应了。那位老奶奶带着她七拐八拐来到了一处老城区进入里面，恍若迷宫， 她心里想自己居然不知道还有这么一个地方自己怎么从未听说过，来到一栋古宅面前，就是和山里那栋古宅一模一样，老奶奶手捂住脸，这时 她看到老奶奶带着一个龙型手镯，因为样子奇特，所以她记得非常清楚，老奶奶说：我到了，这就是我住的地方，你救了我，作为报答，我可 以告诉你一个秘密。听到这句话她心里觉得毛毛的忙说不用了，不用了。话说完，一顶红色的轿子踏云而来，她看着眼前的以前使劲掐了自己 的脸一下，这是真的。觉得自己一定是见鬼
通常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。
（1）、描点法
第一个1/2周期： t 时间t(s) 0
-10.1 0.1 10.3 17.7 20.0
0
2t
0
3t
0
4t
0
5t
0
6t
0
2 -17.8 位移 x(cm1/2 ） 周期： 第二个 0. 时间t(s) 6t00 7t0
简谐运动是最简单、最基本的振动。
2、简谐运动的图象
横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移
思考
1、简谐运动的图象就是物体的 运动轨迹吗？
例题：某一弹簧振子的振动图象如图所示， AB 则由图象判断下列说法正确的是（ ） A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向 也相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动
20
0
-20
1
2
3
4
5
6
t/s
四、简谐运动与匀速圆周运动的关系
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、弹簧振子理想化模型：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 。
你能再举出一些例子吗？
二、弹簧振子
1、概念：小球和弹簧所组成的系统的名称，有时也把这 样的小球称做弹簧振子或简称振子 2、 理想化处理： ①忽略摩擦力
②忽略弹簧质量
③小球看成质点
理想化模型
思考： 振子的运动是怎样一种运动呢？
3、振子位移随时间的变化图象
注意：振动物体的
位移x都是相对于平衡 位置的位移 如图所示，是振子在A、 B位置的位移xA和xB
方法二 拟合法:
在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标， 把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计 算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看 弹簧振子的位移—时间的关系可以用什么函数表示。
三、简谐运动：
ห้องสมุดไป่ตู้
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。如：弹簧振 子的运动等。