第一节 简谐运动讲解

t/s
如图是弹簧振子的频闪照片，频闪仪 每隔___s闪光一次，闪光的瞬间振子 被照亮，拍摄时底片从下向上___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___s。
课堂练习 某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象 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。
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—t图象）是 x 一条正弦曲线 。
0 t
课堂练习 关于简谐运动下列说法正确的是（ 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
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。
四、简谐运动 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。 如：弹簧振子的运动。 简谐运动是最简单、最基本的振动。
x/cm 20 0 -20 1 2 3 4 5 6
t/s
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
8 16
O -3
D
）
课堂练习 某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图 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
10 5 0 -5 -10
x/cm
1 2 3 4 5 6 t/s
三、弹簧振子的位移—时间图象 画出的小球运动的x—t图象 为正弦或余弦曲线
上图中画出的小球运动的x—t图象很像正 弦曲线，是不是这样呢？ 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。
机械振动
第一节 第一节 初识简谐运 简谐运动 动
一、机械振动
思考:这些运动的共同特点是什么?
思考:
这些物体的运动有什么共同特点?
①往复性
②有一个中心位置(平衡位置)— 振动停止时物体所在的位置
一、机械振动
物体在平衡位置两侧所做的往复运动，就叫 做机械振动．通常简称振动
练习：判断下列物体的运动是否是机械振动：
五、描述简谐运动特征的物理量
1、周期T：完成一次全振动所需要的时间 2、频率f：单位时间完成全振动的次数 3、振幅A：振动物体离开平衡位 置的最大距离 0 x
弹簧振子的频率只与劲度系数和 振子质量有关，与振幅无关
1 f T
t
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
4t 10
5t 17
6t 20
7t 17
后半周期 8t 9t 10t 11t 12t 10 0 -10 -17 -20
位移-时间图象
t 5 10 15
三、弹簧振子的位移—时间图象 (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
K1
K2
二、弹簧振子 ——理想化模型
1、概念：
O
由小球和弹簧所组成的系统,若 ①弹簧的质量与小球相比可以忽略 ②小球体积较小 ③忽略一切阻力 ④弹簧形变在弹性限度内 这样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
小球原来静止的位置叫做平衡位置.
三、弹簧振子的位移—时间图象
1、振子的位移x:都是相对于平衡位置的位移。
下图中如果规定在O点右边为正，则在左边为负。 XA为正、XB为负
O
三、弹簧振子的位移—时间图象
2、图象绘制方法
（1）Байду номын сангаас频闪照片法
三、弹簧振子的位移—时间图象 (2)、作图法
前半周期 时间T 0 t 2t 3t 位移x -20 -17 -10 0
x 25 20 15 10 5 0 -5 0 -10 -15 -20 -25