第一节简谐运动详解
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教科版选修3-4
《源自文库械振动和机械波》
第一章机械振动 第1节简谐运动
第
机械振动的特点是什么？
一 节
如何研究这种较为复杂 的运动？——理想化
简
谐
为什么振子会做这种形式的往复运动？
运
动
简谐运动振子在往复运动过
教
程中的受力有什么特点？
学
用哪些物理量来描述这
建
种运动？
议
问题1：生活中有哪些物体 在振动？这种运动有什么
6. 振幅、周期和频率
• 振幅
第 一 节
– 观察两个振幅弹簧振子（周期和频率相
同），观察它们之间的区别，引出振幅 的概念，并提出其物理意义。
简 • 周期和频率
谐 运 动
– 根据简谐运动的特点，引出周期和频率
的概念，可以结合单位圆的知识帮助学 生理解周期和频率的物理意义。
– 将振动快慢和质点的运动快慢进行对比， 加深对周期和频率的理解。
节
小球在运动情况可视为质点
简
振动过程中受到的阻力比较小
谐 理想化模型(没有阻力)
运 动
①弹簧——没有质量 ②小球——可视为质点
③振动过程——不受阻力
3. 振动位移（以哪点为参考较方便）
振动位移x：振动物体相对于平衡位置的位移 。
（规定振动位移的起点是平衡位置，与直线运 第 动中质点位移的区别） 一 大小：等于物体距平衡位置的距离 节 方向：由平衡位置指向物体所在处 简 谐 运 动
规定向右为正方向 7. 简谐运动特征分析
P5页图
A OB
位移x 回复力F
大小 方向 大小
方向
A→O
O
O→B
B
B→O
O
O→A
加速度a 大小 方向
速度v 动能
大小 方向
弹性势能
机械能
动 如果质点所受的力与它偏
离平衡位置位移的大小成正
比，并且总是指向平衡位置，
质点的运动就是简谐运动。
简谐运动 回复力的公式：
F= - k x
做一做
第 一 节 简 谐 运 动
引入哪些量描述这种新的运动 形式呢？
我们用位移、速度和加速度等 物理量来描述匀变速直线运动；用 角速度、周期、转速、线速度等物 理理来描述匀速圆周运动的特征， 那么，我们用哪些物理量来描述简 谐运动的特征呢？
问题3：为什么振子会做这 种形式的往复运动？
——尝试从受力角度进行分 析
4. 回复力的大小和方向
—回复力的大小：F=kx（胡克定律）
—回复力的方向：总是指向平衡位置、与振动位
第 移的方向始终相反
一 节
—根据力的作用效果命名的 —一个振动的形成要有回复力，还要阻力足够小。
简 谐 运
5.简谐运动的（动力学 定义）
特点？
1.机械振动 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动。
（1 ）平衡位置--原来静止时的位置（对称性）
第 一
（2）运动具有往复性（周期性）
节
寻找生活中的实例
简
谐
运
动
问题2：如何研究这种较为复杂的
运动？——理想化
体会理想化的过程及意义
2.弹簧振子的模型
第 一
实际模型（阻力） 小球的质量远远大于轻质弹簧的质量
《源自文库械振动和机械波》
第一章机械振动 第1节简谐运动
第
机械振动的特点是什么？
一 节
如何研究这种较为复杂 的运动？——理想化
简
谐
为什么振子会做这种形式的往复运动？
运
动
简谐运动振子在往复运动过
教
程中的受力有什么特点？
学
用哪些物理量来描述这
建
种运动？
议
问题1：生活中有哪些物体 在振动？这种运动有什么
6. 振幅、周期和频率
• 振幅
第 一 节
– 观察两个振幅弹簧振子（周期和频率相
同），观察它们之间的区别，引出振幅 的概念，并提出其物理意义。
简 • 周期和频率
谐 运 动
– 根据简谐运动的特点，引出周期和频率
的概念，可以结合单位圆的知识帮助学 生理解周期和频率的物理意义。
– 将振动快慢和质点的运动快慢进行对比， 加深对周期和频率的理解。
节
小球在运动情况可视为质点
简
振动过程中受到的阻力比较小
谐 理想化模型(没有阻力)
运 动
①弹簧——没有质量 ②小球——可视为质点
③振动过程——不受阻力
3. 振动位移（以哪点为参考较方便）
振动位移x：振动物体相对于平衡位置的位移 。
（规定振动位移的起点是平衡位置，与直线运 第 动中质点位移的区别） 一 大小：等于物体距平衡位置的距离 节 方向：由平衡位置指向物体所在处 简 谐 运 动
规定向右为正方向 7. 简谐运动特征分析
P5页图
A OB
位移x 回复力F
大小 方向 大小
方向
A→O
O
O→B
B
B→O
O
O→A
加速度a 大小 方向
速度v 动能
大小 方向
弹性势能
机械能
动 如果质点所受的力与它偏
离平衡位置位移的大小成正
比，并且总是指向平衡位置，
质点的运动就是简谐运动。
简谐运动 回复力的公式：
F= - k x
做一做
第 一 节 简 谐 运 动
引入哪些量描述这种新的运动 形式呢？
我们用位移、速度和加速度等 物理量来描述匀变速直线运动；用 角速度、周期、转速、线速度等物 理理来描述匀速圆周运动的特征， 那么，我们用哪些物理量来描述简 谐运动的特征呢？
问题3：为什么振子会做这 种形式的往复运动？
——尝试从受力角度进行分 析
4. 回复力的大小和方向
—回复力的大小：F=kx（胡克定律）
—回复力的方向：总是指向平衡位置、与振动位
第 移的方向始终相反
一 节
—根据力的作用效果命名的 —一个振动的形成要有回复力，还要阻力足够小。
简 谐 运
5.简谐运动的（动力学 定义）
特点？
1.机械振动 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动。
（1 ）平衡位置--原来静止时的位置（对称性）
第 一
（2）运动具有往复性（周期性）
节
寻找生活中的实例
简
谐
运
动
问题2：如何研究这种较为复杂的
运动？——理想化
体会理想化的过程及意义
2.弹簧振子的模型
第 一
实际模型（阻力） 小球的质量远远大于轻质弹簧的质量