弹簧振子的位移

第十一章 机械振动
第一节 简谐运动
活动一：回忆我们以前学过哪些典型的运动？
•加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。 （例如自由落体运动）
•加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。 （例如平抛运动） •加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。 （例如匀速圆周运动）
活动二：观察我们周围的另一种运动形式
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
弦函数的规律，即它的振动图象（x—பைடு நூலகம்图象）是
一条正弦曲线。
x
o
t
心电图
绘制地震曲线的装置
活动九：简谐运动规律总结 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。 简谐运动是最简单、最基本的运动。例如：弹 簧振子的运动就是简谐运动。
活动十、弹簧振子的位移—时间图象的分析
1、简谐运动的x-t图像上的每一个点记录的 是什么信息？整个图像反映的是什么？
交流后总结：我们描述物体的运动一般有哪些 方式呢？
问题：我们过去描绘过很多图像，说说描 述图像可以采用什么方法？
活动五：用描点法绘制位移-时间图像
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。经常规定在O 点右边（或上方）时位移为正，在左边（或下方）时位 移为负。
位移
时间
活动六：弹簧振子的位移—时间图象的描绘 频闪照相法
思考：将振子在不同时刻的位置拟合成一条曲线， 这条曲线能看作位移-时间图像吗?
活动七：沙漏法绘制位移-时间图像
活动八：手动绘制位移-时间图像
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
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。
x
o
t
x-t图像上的每一个点记录的是时刻以 及该时刻振子对应的位移，整个图像反映 的是振子（质点）位移随时间的变化情况。
2、x-t图像是一条正弦曲线，它是振子的运 动轨迹吗？若不是，该如何从图像上读取 振子的运动信息？
x-t图像不是振子的运动轨迹。
课堂练习
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、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
这些运动的共同特点是什么？ （1）、围绕着“中心”位置 （2）、“往复”运动
活动三：弹簧振子——理想化模型
O
1、概念： 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，
有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 2、理性化模型：
（1）不计阻力 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。
活动四：描述弹簧振子的运动
要研究一种运动，往往是从描述它开始的， 然后再从力和能量的角度去分析和研究它，比 方说对行星运动的研究。
课堂练习 1、质点离开平衡位置的最大位移？ 2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里？ 3、1s末、6s末质点朝哪个方向运动？ 4、质点在6s末、14s末的位移是多少？ 5、质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？
x/m
3
O
8
16
t/s
-3
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。