（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册第二章第1节简谐运动教学ppt课件（含视频）.rar

人教版选择性必修一人教版选择性必修一 2-1简谐运动简谐运动【学习目标】1了解什么是机械振动、简谐运动。2正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。思考：思考： 我们以前学过哪些运动形式我们以前学过哪些运动形式？ 加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。（自由落体运动） 加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。（平抛运动） 加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动。（匀速圆周运动）生活中的机械振动：实例 一、机械振动一、机械振动（1 1）、围绕着）、围绕着“中心中心”位置位置（2 2）、）、“往复往复”运动运动这些运动的共同特点是什么？1 1、定义：物体在平衡位置附近的往复运动。2 2、特点：（1 1）平衡位置“对称性”。 振动停止时物体所在的位置（2 2）往复运动“周期性”简单应用：下列运动中属于机械振动的是（ ）A、树枝在风的作用下的运动B、竖直向上跑出的物体的运动C、说话时声带的振动D、爆炸声引起的窗扇的运动ACDACD小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时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。也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。2、理性化模型：、理性化模型：（1）不计阻力）不计阻力（2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。）弹簧的质量与小球相比可以忽略。1、概念：、概念：二、弹簧振子二、弹簧振子 理想化模型理想化模型O思考：振子的运动是怎样一种运动呢？弹簧振子：实例三、弹簧振子的位移三、弹簧振子的位移 时间图像时间图像振子的位移振子的位移x都是都是相对于平衡位置相对于平衡位置的的位移，以平衡位置为坐标原点位移，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，在左边时位移点右边时位移为正，在左边时位移为负。为负。O 研究弹簧振子的运动研究弹簧振子的运动 图像绘制方法图像绘制方法（1 1）、频闪照相（2 2）、描图记录法弹簧振子运动图像：实例三、弹簧振子三、弹簧振子 理想化模型理想化模型体验：体验：一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动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。方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象。绘制地震曲线绘制地震曲线心电图心电图拓展拓展 旋 转 矢 量 弹簧振子运动图像：实例 1、定义：如果质点的、定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振，即它的振动图象（动图象（xt图象）图象）是一条正弦曲线是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。简谐，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。运动是最简单、最基本的运动。四、简谐运动及其图像四、简谐运动及其图像2特点：简谐运动是特点：简谐运动是最简单最简单、最基最基本本的振动，其振动过程的振动，其振动过程关于平衡位关于平衡位置对称置对称，是一种，是一种往复往复运动弹簧振运动弹簧振子的运动就是简谐运动子的运动就是简谐运动3 3、简谐运动的图象、简谐运动的图象四、简谐运动及其图像四、简谐运动及其图像(1)简谐运动的图象是振动物体的位移随时间的变化规律简谐运动的图象是振动物体的位移随时间的变化规律(2)简谐运动的图象是正弦简谐运动的图象是正弦(或余弦或余弦)曲线，从图象上可直接曲线，从图象上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势方向的变化趋势4 4、位移、速度特点、位移、速度特点(1)位移：方向位移：方向始终背离平衡位置始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移，每经过平衡位置位移方向发生改变方向发生改变；远离远离平衡位平衡位置时置时位移增大位移增大，靠近靠近平衡位置时平衡位置时位移减小位移减小。(2)速度：每经过速度：每经过最大距离处速度方向发生改变最大距离处速度方向发生改变，远离远离平衡位置（位移增大）时速度平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向和位移方向相同方向相同，靠近靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反方向相反。简谐运动总结：总结1 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）、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。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平衡位置：振子原来静止时的位置2 2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的、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。质量与小球相比可以忽略。3 3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从、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（正弦函数的规律，即它的振动图象（x xt t图图象）是一条正弦曲线象）是一条正弦曲线 。知识点一知识点一 | | 弹簧振子弹簧振子1弹簧振子是一种理想化的模型弹簧振子是一种理想化的模型( )2弹簧振子的平衡位置都在原长处弹簧振子的平衡位置都在原长处( )3振动的物体可以做直线运动，也可以做曲线运动振动的物体可以做直线运动，也可以做曲线运动( )4.下列运动中属于机械振动的是下列运动中属于机械振动的是( )A小鸟飞走后树枝的运动小鸟飞走后树枝的运动B爆炸声引起窗子上玻璃的运动爆炸声引起窗子上玻璃的运动C匀速圆周运动匀速圆周运动D竖直向上抛出的物体的运动竖直向上抛出的物体的运动E人说话时声带的振动人说话时声带的振动ABE知识点一知识点一 | | 弹簧振子弹簧振子5如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个如图所示，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，振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是下列说法正确的是( )A钢球运动的最高处为平衡位置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钢球运动的最低处为平衡位置C钢球速度最大处为平衡位置钢球速度最大处为平衡位置D钢球原来静止时的位置为平衡位置钢球原来静止时的位置为平衡位置E钢球在平衡位置时所受合力为零钢球在平衡位置时所受合力为零CDE知识点一知识点一 | | 弹簧振子弹簧振子6如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移如图所示是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列有关该图象的说法中正确的是时间图象，下列有关该图象的说法中正确的是()A该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置该图象的坐标原点是建立在弹簧振子的平衡位置B从图象可以看出小球在振动过程中是沿从图象可以看出小球在振动过程中是沿x轴方向移动的轴方向移动的C从图象可以看出小球在振动过程中是沿从图象可以看出小球在振动过程中是沿y轴方向移动的轴方向移动的D为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直片沿垂直x轴方向匀速运动轴方向匀速运动E图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同快慢不同ACE知识点二知识点二 | | 简谐运动及其图象简谐运动及其图象1弹簧振子的运动是简谐运动弹簧振子的运动是简谐运动( )2振子的位移相同时，速度也相同振子的位移相同时，速度也相同( )3简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线( )ABE4如图所示的弹簧振子，如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子点为它的平衡位置，当振子m离开离开O点，再从点，再从A点运动到点运动到C点时，下列说法正确的是点时，下列说法正确的是()A位移大小为位移大小为OCB位移方向向右位移方向向右C位移大小为位移大小为ACD位移方向向左位移方向向左E振子从振子从A点到运动到点到运动到C点时，加速度方向与速度方向相点时，加速度方向与速度方向相同同知识点二知识点二 | | 简谐运动及其图象简谐运动及其图象5如图所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的如图所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是是()A因为振动图象可由实验直接得到，因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹所以图象就是振子实际运动的轨迹B振动图象反映的是振子位移随时振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C振子在振子在B位置的位移就是曲线位置的位移就是曲线BC的长度的长度D振子运动到振子运动到B点时的速度方向沿点时的速度方向沿x轴负方向轴负方向E振子运动到振子运动到C点时，加速度为零，速度最大点时，加速度为零，速度最大BDE知识点二知识点二 | | 简谐运动及其图象简谐运动及其图象6如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是的是()At0时刻振子的加速度最大时刻振子的加速度最大Bt1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动时刻振子正通过平衡位置向正方向运动Ct2时刻振子的位移最大时刻振子的位移最大Dt3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动时刻振子正通过平衡位置向正方向运动E该图象是从平衡位置开始计时画出的该图象是从平衡位置开始计时画出的ACD感谢！