高中物理《简谐运动 》课件
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A.钢球运动的最高处为平衡位置 B.钢球运动的最低处为平衡位置 C.弹簧处于原长的位置为平衡位置 D.钢球原来静止时的位置为平衡位置
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
答案 D
解析 平衡位置是钢球不振动时静止的位置,钢球振动的平衡位置应在 钢球重力与弹力相等的位置。故 D 正确。
系,得到位移随时间变化的情况——振动图象。
3.物理意义:反映了振子的 □04 位移 随 □05 时间 的变化规律。 4.特点:弹簧振子的位移—时间图象是一条 □06 正(余)弦 曲线。
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三、简谐运动
1.定义:如果质点的位移与时间的关系遵从 □01 正弦 函数的规律,即它 的振动图象(x-t 图象)是一条 □02 正弦 曲线,这样的振动叫做简谐运动。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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例 1 小球和弹簧做如下连接,下列说法正确的是( )
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A.只有甲可以被看成弹簧振子 B.甲、乙都可以看成弹簧振子,丙、丁不可以 C.甲在任何情况下都可以看成弹簧振子 D.在一定条件下甲、乙、丙、丁都可以看成弹簧振子
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提示
[规范解答] 只要满足弹簧振子的振动规律的小球和弹簧的组合都可以 看成弹簧振子,弹簧振子可以是水平的、竖直的、倾斜的,也可以是多个弹 簧和小球的组合体,如图丁所示,故 A、B、C 错误,D 正确。
[完美答案] D
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答案
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(2)机械振动的条件 ①每当物体离开平衡位置后,它就受到一个指向平衡位置的力,该力产 生使物体回到平衡位置的效果(这样的力称为回复力,在第 3 节中我们将学 到)。 ②受到的阻力足够小。
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2.弹簧振子 弹簧振子是由小球和弹簧组成的系统的名称,是一个理想化的模型。弹 簧振子的运动关于平衡位置对称。 实际物体看做弹簧振子的条件: (1)不计摩擦阻力和空气阻力; (2)不计弹簧的质量; (3)小球可视为质点; (4)弹簧的形变在弹性限度内。
的变化规律。
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判一判 (1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。( √ ) (2)物体的往复运动都是机械振动。( × ) (3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。( √ ) (4)简谐运动的图象表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。( × ) (5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化,这个质点的运动就是 简谐运动。( √ ) (6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。( × )
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想一想 (1)弹簧振子是一种理想化模型,以前我们还学过哪些理想化模型?
提示:点电荷、质点。
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提示
(2)简谐运动与我们熟悉的匀速直线运动比较,速度有何不同的特点?如 何判断一个物体的运动是不是简谐运动?
提示:简谐运动与匀速直线运动的区别在于其速度大小、方向都在不断 变化。只要物体的位移随时间按正弦函数的规律变化,则这个物体的运动就 是简谐运动。
2.特点:简谐运动是最简单、最基本的振动,其振动过程关于
□03 平衡位置 对称,是一种 □04 往复 运动。弹簧振子的运动就是 □05 简谐运动 。
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3.简谐运动的图象
(1)简谐运动的图象是振动物体的 □06 位移随时间 (2)简谐运动的图象是 □07 正弦 曲线。
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提示
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提升训练
对点训练
课堂任务 弹簧振子
1.机械振动的理解 (1)机械振动的特点 ①振动的轨迹:可能是直线,也可能是曲线(摆钟的摆动)。 ②平衡位置:质点原来静止时的位置。从受力角度看,应该是振动方向 上合力为零的位置。 ③振动的特征:振动具有往复性。
(1)弹簧振子的运动特点是什么?
提示:没有外界干扰的情况下,将一直不停地做往复运动,忽略摩擦, 运动可以永不停息。
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提示
(2)弹簧振子只能是在金属杆上往复运动吗?
提示:只要弹簧连接的小球在平衡位置附近不停地做往复运动,就可以 看成弹簧振子。
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一、弹簧振子
□ 1.平衡位置:振子原来 01 静止 时的位置。
2.机械振动:振子在 □02 平衡位置 附近的往复运动,简称振动。
3.弹簧振子:如图所示,小球套在光滑杆上,如果弹簧的质量与小球相
比 □03 可以忽略 ,小球 □04 运动 时空气阻力也可以忽略,把小球拉向右方, 然后放开,它就在 □05 平衡位置 附近运动起来。这种由 □06 小球 和 □07 弹簧 组成的系统称为弹簧振子,有时也简称为振子,弹簧振子是一种理
简谐运动
1.了解什么是机械振动,认识自然界和生产、生活中的振动现象。 2.认识弹簧振子这一物理模型,理解振子的平衡位置和位移随时间变化 的图象。 3.理解简谐运动的概念和特点,知道简谐运动的图象是一条正弦曲线。 4.能够利用简谐运动的图象判断位移和速度等信息。
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弹簧振子有多种形式,对于不同形式的弹簧振子,在平衡位置处,弹簧 不一定处于原长如竖直放置的弹簧振子,但运动方向上的合外力一定为零。
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[变式训练1]如图所示,弹簧下端悬挂一钢球,上端固定组成一个振动系 统,用手把钢球向上托起一段距离,然后释放,下列说法正确的是( )
想化模型。
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二、弹簧振子的位移—时间图象
1.振动位移:可用从平衡位置指向振子所在位置的 □01 有向线段 表示。
2.位移—时间图象:以小球的平衡位置为坐标原点,用横坐标表示振
子 □02 振动的时间 ,纵坐标表示振子 □03 相对平衡位置的位移 ,建立坐标