新人教版高中物理选修3-4第十一章《机械振动》精品课件
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高二物理人教版选修3-4课件：第十一章 机械振动
D.振子的周期为8 s
解析 根据题图和正方向的规定可知，t＝2 s时刻，速度最大，振
子处于平衡位置，A错.
t＝3 s时刻，振子的速度方向向左，B对.
1 2 3
t＝4 s时刻，速度为零，振子在左边最大位移处，加速度方向向右 且为最大值，C对. 从题图乙可知，振子的周期为8 s，D对. 答案 BCD
为参考点
振幅A：离开平衡位置的最大距离
描
简谐 运动 述
理 量
周期T：完成 一次全振动 要的时间 单位时间 频率f： 的次数 相位：描述周期性运动在各时刻所处
需 T＝ 内完成全振动
1 f
的状态
正弦(或余弦)曲线 描 简谐 运动 振动 图象 物理意义：描述振动物体的 变 位移 随 时间
述
化的规律
图象信息：振幅A、周期T、各时刻位移x 振动的能量：动能与势能之和
4 s，1.5×4A＝12 cm，A＝2 cm. 3 4 A＝2 cm 答案 T＝4 s，A＝6 cm或T＝ s， 3
三、单摆周期公式的应用 1.单摆的周期公式T＝ 2π 速度的方法.
l g
.该公式提供了一种测定重力加
2. 注意：(1)单摆的周期 T只与摆长 l和 g有关，而与振子的质量及振
幅无关.
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高中物理课件
机械振动
第十一章
学案6
章末总结
网络构建
专题整合
自我检测
机械振动 受力特点：F＝ －kx
网络构建
运动特点：a＝ - kx (变加速运动)，周期性 特 简谐 运动 征
m
和 对称性 振动位移随时间变化的规律：正弦(或余弦) Asin (ωt＋φ) 函数规律x＝
位移x：以 平衡位置 物
高中物理 第11章 机械振动 11.1 简谐运动 新人教版选修3-4
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(2)速度:描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。 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。 (3)加速度:简谐运动物体的加速度a=- k x ,是变化的。
m
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3.简谐运动的对称性: 如图所示,物体在A点和B点之间运动,O点为平衡位置,C 和D两点关于O点对称,则:
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(1)时间的对称。 ①振动质点来回通过相同的两点间所用的时间相等,如 tDB=tBD。 ②质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段所用的 时间相等,图中tOB=tBO=tOA=tAO,tOD=tDO=tOC=tCO。
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(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点与D点)的速度大 小相等,方向可能相同,也可能相反。
第十一章 机械振动 1 简谐运动
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一、弹簧振子
1.弹簧振子模型:如图所示,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忽略,则该系统为_弹__簧__振__子__。 2.机械振动:振子在_平__衡__位__置__附近所做的往复运动。 3.平衡位置:振子原来_静__止__时的位置。 4.振子的位移:振子相对于_平__衡__位__置__的位移。
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提示:不是弹簧振子;位移大小为OB线段的长度,位移方 向由O指向B。
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【归纳总结】 1.对简谐运动的平衡位置的认识: (1)从物体受力特点看:物体在平衡位置所受合力不一 定为零,而是沿振动方向的合力为零。 (2)从速度角度看:平衡位置是振动中速度最大的位置。
(2)速度:描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。 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。 (3)加速度:简谐运动物体的加速度a=- k x ,是变化的。
m
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3.简谐运动的对称性: 如图所示,物体在A点和B点之间运动,O点为平衡位置,C 和D两点关于O点对称,则:
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(1)时间的对称。 ①振动质点来回通过相同的两点间所用的时间相等,如 tDB=tBD。 ②质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段所用的 时间相等,图中tOB=tBO=tOA=tAO,tOD=tDO=tOC=tCO。
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(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点与D点)的速度大 小相等,方向可能相同,也可能相反。
第十一章 机械振动 1 简谐运动
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一、弹簧振子
1.弹簧振子模型:如图所示,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忽略,则该系统为_弹__簧__振__子__。 2.机械振动:振子在_平__衡__位__置__附近所做的往复运动。 3.平衡位置:振子原来_静__止__时的位置。 4.振子的位移:振子相对于_平__衡__位__置__的位移。
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提示:不是弹簧振子;位移大小为OB线段的长度,位移方 向由O指向B。
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【归纳总结】 1.对简谐运动的平衡位置的认识: (1)从物体受力特点看:物体在平衡位置所受合力不一 定为零,而是沿振动方向的合力为零。 (2)从速度角度看:平衡位置是振动中速度最大的位置。
高中物理 第十一章 机械振动课件 新人教版选修34
t＝1.7 s时的位移为负，加速度为正，速度为负，因此C正确；
t＝0.5 s时质点在平衡位置，回复力零，但所受合外力不一定
为零，如单摆，D错误；
章末整合提升
9
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
a、b两点速度大小相等、方向相反，但加速度大小相等、方 向相同，加速度方向都为负方向，指向平衡位置，故E正确， F错误. 答案 CE
一次到达M点，如图3所示.再经过0.1 s第二次到达M点，求
它再经多长时间第三次到达M点？
图3
章末整合提升
17
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
解析 第一种情况，质点由O点沿x轴正向经过t1＝0.2 s直接
到达M，再经过t2＝0.1 s由C回到M.由对称性可知，质点由M
到达C所需要的时间与由C返回M所需要的时间相等，所以质 点由M到达C的时间为t′＝ t22＝0.05 s.
质点由O到达C的时间为从O到达M和从M到达C的时间之和，
这一时间恰好是
T 4
，所以该振动的周期为：T＝4(t1＋t′)＝
机简
回复力来源：重力的切向分力
械 运
两个 谐 重要 单摆 振
做简谐运动的条件：摆角很小 周期公式：T＝2π l
动 动 模型
g
实验：用单摆测定重力加速度g＝4Tπ22l
简谐运动的能量：振幅决定振动的能量
章末整合提升
5
对网 分点络类练构突习建破
客整观合巩··简释固明疑·应··了占用然拨·反馈
机 阻尼振动 特征：振幅递减 能量转化：机械能转化为内能
械
运
定义：在周期性驱动力作用下的振动
高中物理人教版(选修3-4)第十一章机械振动第一节简谐运动+课件(共20张PPT)
新课内容
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像）
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。
三、弹簧振子的位移---时间图象（振动图像）
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。
17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/7/262021/7/262021/7/262021/7/26
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四 3、Patience is bitter, but its fruit is sweet. (Jean Jacques Rousseau , French thinker)忍耐是痛苦的，但它的果实是甜蜜的。10:516.17.202110:516.17.202110:5110:51:196.17.202110:516.17.2021 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
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一、图像的获得 1.坐标的建立 2.位移的确定 3.时间的确定 4.图像的形式 二、图像的理解 1.图像与轨迹 2.底片匀速抽动的意义 计时位置和图像形式
简谐振动及其图像
根据我们对弹簧振子位移与时间关系深入的研 究可以看出小球的位移和时间的关系很像正弦 函数图像。 （见课本3页小字部分思考与讨论） 我们可以得到简谐振动的定义： 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规 律即它的振动图像（x-t图像)是一条正弦曲线， 这样的振动叫简谐振动
第十一章
机 械 振 动
振动和波动是自然界中基本的运动形式之 一。振动和波动的突出特点是在时间上和空间 上的周期性和往复性。学习振动和波动的特点 和传播规律，对学习声学、电磁场理论和光的 本性有着重要作用。
简谐运动
振动现象在自然界中广泛存在。 如：钟摆的摆动，水中的浮标的上下浮 动，担物行走时扁担下物体的颤动、树 梢在微风中的摇摆……都是振动，一切 发声的物体都在振动，地震是大地的剧 烈振动，振动与我们的生活密切相关。
3.弹力)并且不受摩擦力
机械振动 物体（或物体的一部分）在某一中心 位置两侧所做的往复运动。 产生机械振动的条件 只要物体离开平衡位置，就受到一个指 向平衡位置的力（回复力）的作用。并且 阻尼足够小。 描述振动的物理量 （我们下节会学 ）
弹簧振子的位移——时间图像 时间图像 弹簧振子的位移
课本4页科学漫步
简谐振动与参考圆
在数学课当中我们已经学过利用单位圆 绘制正弦函数图像的方法。我们今天主 要认识它的物理意义。
观察生活中的实例
一、弹簧振子
观察试验回答下列问题. 1.弹簧振子的构成？ 2.弹簧振子的振动特征？ 3.弹簧振子的振动条件？
1.弹簧振子的构成？
小球、弹簧、光滑支架
对弹簧的＆小球的要求是什么？
小球必须是有孔的， 而弹簧的质量与小球相比可以忽略
2.弹簧振子的振动特征？
在某一平衡位置附近来回往复行的振动
简谐振动及其图像
根据我们对弹簧振子位移与时间关系深入的研 究可以看出小球的位移和时间的关系很像正弦 函数图像。 （见课本3页小字部分思考与讨论） 我们可以得到简谐振动的定义： 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规 律即它的振动图像（x-t图像)是一条正弦曲线， 这样的振动叫简谐振动
第十一章
机 械 振 动
振动和波动是自然界中基本的运动形式之 一。振动和波动的突出特点是在时间上和空间 上的周期性和往复性。学习振动和波动的特点 和传播规律，对学习声学、电磁场理论和光的 本性有着重要作用。
简谐运动
振动现象在自然界中广泛存在。 如：钟摆的摆动，水中的浮标的上下浮 动，担物行走时扁担下物体的颤动、树 梢在微风中的摇摆……都是振动，一切 发声的物体都在振动，地震是大地的剧 烈振动，振动与我们的生活密切相关。
3.弹力)并且不受摩擦力
机械振动 物体（或物体的一部分）在某一中心 位置两侧所做的往复运动。 产生机械振动的条件 只要物体离开平衡位置，就受到一个指 向平衡位置的力（回复力）的作用。并且 阻尼足够小。 描述振动的物理量 （我们下节会学 ）
弹簧振子的位移——时间图像 时间图像 弹簧振子的位移
课本4页科学漫步
简谐振动与参考圆
在数学课当中我们已经学过利用单位圆 绘制正弦函数图像的方法。我们今天主 要认识它的物理意义。
观察生活中的实例
一、弹簧振子
观察试验回答下列问题. 1.弹簧振子的构成？ 2.弹簧振子的振动特征？ 3.弹簧振子的振动条件？
1.弹簧振子的构成？
小球、弹簧、光滑支架
对弹簧的＆小球的要求是什么？
小球必须是有孔的， 而弹簧的质量与小球相比可以忽略
2.弹簧振子的振动特征？
在某一平衡位置附近来回往复行的振动