11.1-简谐振动()PPT课件
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如：弹簧振子的运动等。
.
14
简谐运动是最简单、最基本的振动。
.
15
2、振动图象(x-t图象)
横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移
振动图象是一条正弦曲线.
.
16
类似应用
绘制地震曲线的装置
.
17
思考
1、简谐运动的图象就是物体的 运动轨迹吗？ 2、由简谐运动的图象判断简谐 运动属于哪一种运动？
尝试再举一些例子？
.
3
一、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．通常简称振动
2.特点:
(1)平衡位置 ------“对称性” 振动停止时物体所在的位置.
(2)往复运动 ------“周期性”
.
4
二、弹簧振子
定义:小球和弹簧所组成的系统.
弹簧+小球
.
5
典型模型——弹簧振子
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
匀变速直线运动
变速直线运动 变加速直线运动
平抛运动
抛体运动 曲线运动
斜抛运动
圆周运动
匀速圆周运动
.
1
变速圆周运动
第十一章 机械振动
11.1 简谐振动
.
2
思考:
这些物体的运动有什么特点?
①往复性 ②有一个中心位置(平衡位置)
.
10
2、画法: (1)描点法
第一个1/2周期：
时间t(s)
0
t0
2t0
3t0
4t0
5t0
6t0
位移x(cm） -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(cm) 20.0 17.7
10.3
思考：是匀速直线运动吗？ 如何体现位移随时间的变化呢？
.
8
三、振动图像 (位移--时间图象)
1、位移x:振动物体的位移x用从平衡位
置指向物体所在位置的有向线段表示.
如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB
.
9
2、画法:
坐标原点0－平衡位置
横坐标t－振动时间
纵坐标x－振子偏离平衡位置的位移
注意：规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负.
变加速直线运动
.
18
回复力
OB
回复力是指振动物体所受的总是指向平 衡位置的合外力 . 回复力的大公小:式为Fkx (胡克定律)
k ----弹簧的F 劲度系 数k(常x量)
x ——形变量 ——偏离平衡位置的位移
说明： 1. “-”表示回复力方向始终与位移方向相反。 2.回复力是根据力的作用效果命名的，类似于向心力 3.回复力的方向是“指向平衡位置”。
向右
加速度a
大小 方向
最大 向右
减小 向右
0
增大 最大ห้องสมุดไป่ตู้减小 0 增大
向左 向左 向左
向右
速度v
大小 方向
0
增大 最大 减小 0 增大 最大 减小
向右 向右 向右
向左 向左 向左
一、机械振动：
1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动.
2.特点:
对称性;
周期性.
二、弹簧振子模型： 1.小球看成质点; 2.忽略弹簧质量; 3.忽略摩 擦力.
思考：现实中小球能否一. 直运动下去？
6
二、弹簧振子
理想化模型
定义:小球和弹簧所组成的系统. 条件(理想化) ：
①小球看成质点 ②忽略弹簧质量
弹簧+小球
③忽略摩擦力
思考：
振子的运动是怎样一种运动呢？
.
7
试一试
同桌配合，一同学扶住纸张，另一同学用 笔模拟弹簧振子的振动，在纸上画出振子 的运动轨迹。
0.1
-10.1 -17.8 -20.0
.
11
如 何 改 进 ？
.
12
如图是弹簧振子的频闪照片。
频闪仪每隔固定时间闪光一次， 闪光的瞬间振子被照亮，拍摄 时底片从下向上匀速运动，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 间相隔相等时间。
.
13
四、简谐运动
1、定义：
质点的位移与时间的关系遵从正弦函数 的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条 正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动.
.
19
思考
如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动 到平衡位置右侧，距平衡位置O点3cm处的B点， 已知小球的质量为1kg，小球离开平衡位置的 最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为200N/m， 求：
（1）最大回复力的大小是多少？
OB
（2）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？ （3）此时小球的加速度大小和方向？
三、振动图像(x--t图象) 横坐标t—时间;纵坐标x—偏离平衡位置的位移.
四、简谐运动：
1、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的 振动.
2、图象:是一条正弦曲. 线.
22
（4）小球的运动方向怎样？
.
20
简谐运动中振子的受力及运动情况分析
变
振 子
化 规
位 置
律
物理量
B B→O O
O→C C C O
O O→B
位移x
大小 最大 减小 方向 向左 向左
0
增大 最大 减小 0 增大
向右 向右 向右
向左
回复力F
大小 方向
最大 向右
减小 向右
0
增大 最大 减小 0 增大
向左 向左 向左
.
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简谐运动是最简单、最基本的振动。
.
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2、振动图象(x-t图象)
横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移
振动图象是一条正弦曲线.
.
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类似应用
绘制地震曲线的装置
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思考
1、简谐运动的图象就是物体的 运动轨迹吗？ 2、由简谐运动的图象判断简谐 运动属于哪一种运动？
尝试再举一些例子？
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一、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．通常简称振动
2.特点:
(1)平衡位置 ------“对称性” 振动停止时物体所在的位置.
(2)往复运动 ------“周期性”
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二、弹簧振子
定义:小球和弹簧所组成的系统.
弹簧+小球
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典型模型——弹簧振子
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
匀变速直线运动
变速直线运动 变加速直线运动
平抛运动
抛体运动 曲线运动
斜抛运动
圆周运动
匀速圆周运动
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1
变速圆周运动
第十一章 机械振动
11.1 简谐振动
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思考:
这些物体的运动有什么特点?
①往复性 ②有一个中心位置(平衡位置)
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2、画法: (1)描点法
第一个1/2周期：
时间t(s)
0
t0
2t0
3t0
4t0
5t0
6t0
位移x(cm） -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(cm) 20.0 17.7
10.3
思考：是匀速直线运动吗？ 如何体现位移随时间的变化呢？
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三、振动图像 (位移--时间图象)
1、位移x:振动物体的位移x用从平衡位
置指向物体所在位置的有向线段表示.
如图示，是振子在A、B位置的位移xA和xB
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2、画法:
坐标原点0－平衡位置
横坐标t－振动时间
纵坐标x－振子偏离平衡位置的位移
注意：规定在0点右边时位移为正，左边时位移为负.
变加速直线运动
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回复力
OB
回复力是指振动物体所受的总是指向平 衡位置的合外力 . 回复力的大公小:式为Fkx (胡克定律)
k ----弹簧的F 劲度系 数k(常x量)
x ——形变量 ——偏离平衡位置的位移
说明： 1. “-”表示回复力方向始终与位移方向相反。 2.回复力是根据力的作用效果命名的，类似于向心力 3.回复力的方向是“指向平衡位置”。
向右
加速度a
大小 方向
最大 向右
减小 向右
0
增大 最大ห้องสมุดไป่ตู้减小 0 增大
向左 向左 向左
向右
速度v
大小 方向
0
增大 最大 减小 0 增大 最大 减小
向右 向右 向右
向左 向左 向左
一、机械振动：
1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动.
2.特点:
对称性;
周期性.
二、弹簧振子模型： 1.小球看成质点; 2.忽略弹簧质量; 3.忽略摩 擦力.
思考：现实中小球能否一. 直运动下去？
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二、弹簧振子
理想化模型
定义:小球和弹簧所组成的系统. 条件(理想化) ：
①小球看成质点 ②忽略弹簧质量
弹簧+小球
③忽略摩擦力
思考：
振子的运动是怎样一种运动呢？
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试一试
同桌配合，一同学扶住纸张，另一同学用 笔模拟弹簧振子的振动，在纸上画出振子 的运动轨迹。
0.1
-10.1 -17.8 -20.0
.
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如 何 改 进 ？
.
12
如图是弹簧振子的频闪照片。
频闪仪每隔固定时间闪光一次， 闪光的瞬间振子被照亮，拍摄 时底片从下向上匀速运动，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 间相隔相等时间。
.
13
四、简谐运动
1、定义：
质点的位移与时间的关系遵从正弦函数 的规律，即它的振动图像（x-t图像）是一条 正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动.
.
19
思考
如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动 到平衡位置右侧，距平衡位置O点3cm处的B点， 已知小球的质量为1kg，小球离开平衡位置的 最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为200N/m， 求：
（1）最大回复力的大小是多少？
OB
（2）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？ （3）此时小球的加速度大小和方向？
三、振动图像(x--t图象) 横坐标t—时间;纵坐标x—偏离平衡位置的位移.
四、简谐运动：
1、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的 振动.
2、图象:是一条正弦曲. 线.
22
（4）小球的运动方向怎样？
.
20
简谐运动中振子的受力及运动情况分析
变
振 子
化 规
位 置
律
物理量
B B→O O
O→C C C O
O O→B
位移x
大小 最大 减小 方向 向左 向左
0
增大 最大 减小 0 增大
向右 向右 向右
向左
回复力F
大小 方向
最大 向右
减小 向右
0
增大 最大 减小 0 增大
向左 向左 向左