简谐运动 PPT

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。
弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是
一条正弦曲线。
x
o
t
例1、
关于简谐运动下列说法正确的是（ D ）
A、简谐运动一定是水平方向的运动 B、所有的振动都可以看成简谐运动 C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线 D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动
例2、
某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图
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。简谐运动是最简单、最基本的 振动。例如：弹簧振子的运动就是简谐运动。
四、简谐运动及其图像
常
见
的
简
谐
运
动
单 摆 的 摆 角 很 小 时 可 看 做 简 谐 运 动
四、简谐运动及其图像 2、简谐运动的图象（x—t图）
象判断下列说法正确的是（ AB ）
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
x/cm
10
5
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
例3、 某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象
三、弹簧振子的位移—时间图像
1、振子的位移X：
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。
B
+
A
XB
-
XA
三、弹簧振子的位移—时间图像 2、X-t图的画法：
（1）、频闪照相记录法
坐标原点0－平衡位置 纵坐标t－振动时间 横坐标x－振子偏离平衡位置的位移
➢ 特点：
（1）平衡位置：振动物体原来静止时所在的位置. ----“对称性”
（2）往复运动：----“周期性”
二、弹簧振子——理想化模型
1、定义： 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，
有时也把这样的系统简称振子。 2、理性化模型条件： （1）不计阻力 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。
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？
复习回顾
思考：高中阶段我们都学过哪些运动形式？
匀速直线运动
（提示：按运动轨迹分类）
直线运动
（加速度为零）
匀变速直线运动
变速直线运动 （加速度大小方向均不变，如自由落体运动）
曲线运动
变加速直线运动
（加速度方向不变，大小改变）
平抛运动
（加速度大小方向均不变）
匀速圆周运动
（加速度大小不变，方向改变）
观察思考
第十一章
机械振动
人类生活在运动的世界里，机械运动是最常见的 运动。在机械运动中，除了平动和转动外，振动也很 常见。琴弦的振动让人们欣赏到优美的音乐，地震则 可能给人类带来巨大的灾难。然而，振动并不局限于 机械运动范围之内，在交流电路中电流和电压的变化， 也是一种振动。振动现象，比比皆是。
这一章，我们将从最简单的情况出发，学习怎样 描述振动，振动有什么性质。
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？
三、弹簧振子的位移—时间图像
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。
横坐标——时间；纵坐标——偏离平衡位置的位移
x
o
t
注意：
（1）振动图象是一条正弦曲线. （2）物理意义：表示振动质点相对于平衡位置的位移随时间的变化规律。 （3）振动图象不是振动物体的运动轨迹。
四、简谐运动及其图像 3、位移、速度特点
位移：
方向始终背离平衡位置，每经过平衡位 置位移方向发生改变；远离平衡位置时位
思考：如果加速度大小和方向都改变，那 么物体会做什么运动呢？
现象：小球在中心位置附近来回做往复运动
一、机械振动
树梢在微风中摇摆 钟摆摆捶的摆动
运
动 的 共 同 被手拨动的弹簧片 特 点 是
（（ 一二 ）） 围“ 绕往 着复 “” 中运 心动 ” 位 置
什
么
？ 小鸟飞离后颤动的树枝
一、机械振动 ➢ 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。
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
三、弹簧振子的位移—时间图像
类似应用
这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里 的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似 的方法记录振动情况的。
心电图
绘制地震曲线的装置
三、弹簧振子的位移—时间图像 3、验证:
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、弹簧振子的位移—时间图像
结论：
弹簧振子的振动图像 是一条正弦曲线.
四、简谐运动及其图像
1、定义：
移增大，靠近平衡位置时位移减小。
每经过最大距离处速度方向发生改变，
速度：Hale Waihona Puke Baidu
远离平衡位置（位移增大）时速度方向和 位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）
时速度方向和位移方向相反。
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
思考：如何理解这就是振子的位移时间图象?
三、弹簧振子的位移—时间图像
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。
三、弹簧振子的位移—时间图像
（2）、用传感器和计算机描绘振子的运动图像
三、弹簧振子的位移—时间图像
(3)、描图记录法
在弹簧振子的小球上安装 一枝绘图笔，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。