简谐运动复习教学课件.ppt

1、第九章第九章 机械振动机械振动一、机械振动一、机械振动1.1.定义定义：物体（或物体的一部分）物体（或物体的一部分）在平衡位置附近所做的往返运动。在平衡位置附近所做的往返运动。一、机械振动一、机械振动2.2.物体做机械振动的物体做机械振动的条件条件：3.3.机械振动的机械振动的种类种类（1 1）物体一离开平衡位置就受物体一离开平衡位置就受到回复力的作用。到回复力的作用。（2 2）阻力足够小。阻力足够小。简谐运动简谐运动阻尼振动阻尼振动等幅振动等幅振动4.4.运动性质运动性质：一定是变速运动。：一定是变速运动。二、回复力二、回复力1.1.定义：定义：使振动物体返回平衡位使振动物体返回平衡位置的力

2、。置的力。方向：方向：总指向平衡位置。总指向平衡位置。(1)(1)回复力是按效果命名的力回复力是按效果命名的力2.2.特点：特点：(2)(2)回复力应当由物体的实际受回复力应当由物体的实际受力来充当。即：回复力可以是力来充当。即：回复力可以是物体受到的一个力物体受到的一个力,也可以是物也可以是物体所受某一个力的分力体所受某一个力的分力,还可以还可以是物体受到的合外力是物体受到的合外力二、回复力二、回复力1.1.振幅振幅(A A)三、描述机械振动的物理量三、描述机械振动的物理量 :振动物体离开平衡振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量。反映位置的最大距离，是标量。反映振动的强弱和范围。振动的强弱

3、和范围。三、描述机械振动的物理量三、描述机械振动的物理量2.2.位移位移(X X):振动物体相对平衡振动物体相对平衡位置的位移，大小等于振动物位置的位移，大小等于振动物体到平衡位置的距离，方向由体到平衡位置的距离，方向由平衡位置指向物体所在位置。平衡位置指向物体所在位置。三、描述机械振动的物理量三、描述机械振动的物理量3.3.周期周期(T T):振动物体完成一次振动物体完成一次全振动的时间，反映振动的快慢。全振动的时间，反映振动的快慢。1.1.T=t/NT=t/N2.2.一次全振动有四个振幅一次全振动有四个振幅组成组成3.3.所以所以S S路路=N N 4 4 A A三、描述机械振动的物理量三

4、、描述机械振动的物理量4.4.频率频率(f f):振动物体单位时振动物体单位时间里完成全振动的次数。间里完成全振动的次数。反反映振动的快慢。映振动的快慢。四、简谐运动四、简谐运动1.1.定义：定义：物体在物体在跟偏离平衡跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的且总指向平衡位置的回复力回复力作用下的振动作用下的振动。四、简谐运动四、简谐运动2.2.特征特征:(1)(1)受力特征受力特征:F F回回=-=-kxkx(2)(2)运动特征运动特征:由由a=Fa=F合合/m=-m=-kx/m,kx/m,加速度方向总指向平衡加速度方向总指向平衡位置位置.在平衡位置在平衡

5、位置,加速度为加速度为零零,速度最大速度最大;在最大位移处在最大位移处,加速度最大加速度最大,速度为零速度为零.四、简谐运动四、简谐运动2.2.特征特征:(3)(3)能量特征能量特征:系统机械能守系统机械能守恒恒.3.3.判断是否是简谐运动的方判断是否是简谐运动的方法法:只需证明回复力是否满足只需证明回复力是否满足F F回回=-=-kxkx构成弹簧振子的条件构成弹簧振子的条件:五、简谐运动的两种模型五、简谐运动的两种模型1 1、阻力可以忽略不计。阻力可以忽略不计。2 2、弹簧质量远小于小球质量。弹簧质量远小于小球质量。1 1、弹簧振子各物理量关系、弹簧振子各物理量关系请观看弹簧振子的振动请观看

6、弹簧振子的振动物理量物理量位移（位移（x)回复力（回复力（F)加速度（加速度（a)速度（速度（v)方向方向方向方向方向方向大小变化大小变化大小变化大小变化大小变化大小变化变化过程变化过程B OO AA OO Bmax 0max 00 max(+)(-)(-)max 0max 00 maxmax 00 max0 max0 max0 maxmax 0(+)(+)(+)(+)(+)(-)(-)(-)(-)hkjk2.2.单摆单摆(1)(1)定义定义:在细线的一端拴在细线的一端拴上一个小球，另一端固上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不伸缩和质量可以忽略不计，

7、球的直径比线长短计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单得多，这样的装置叫单摆。摆。悬点：固定悬点：固定细线：不可伸缩，质量不计，长细线：不可伸缩，质量不计，长摆球：小，质量大摆球：小，质量大特特点点(2)平衡位置平衡位置:点点(3)受力分析：受力分析：重力、弹力重力、弹力(4)运动分析：运动分析：以悬点以悬点为圆心的为圆心的圆周圆周运动运动以点以点为平衡位置的为平衡位置的振动振动(5)力与运动的关系力与运动的关系回复力大小：回复力大小：F回回=mgsin 向心力大小：向心力大小：F向向=T-mgcos 2.2.单摆单摆G GX XG Gy yG GX XG Gy y(6)(6)单摆做简谐运动

8、证明单摆做简谐运动证明xlmgF回回复力：回复力大小：回复力大小：很小时：很小时：F回回mgsin x sin l 在摆角很小的情况下，单摆在摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟位移成正比且方向所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动相反，单摆做简谐运动（5）(7)单摆做简谐运动振动的周期单摆做简谐运动振动的周期.与与振幅振幅的关系：的关系：无关无关.与摆球与摆球质量质量的关系：的关系：无关无关.与与摆长摆长的关系：的关系：摆长越长，周期越摆长越长，周期越大大（等时性伽利略）（等时性伽利略）x（5 5）荷兰物理学家惠更斯荷兰物理学家惠更斯 单摆做简谐运动的周期跟摆单摆做简谐运动的周期跟摆

9、长的平方根成正比，跟重力加速长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。球的质量无关。gl2T （1629-16951629-1695）单摆周期公式单摆周期公式（8 8）单摆的应用：）单摆的应用：利用它的等时性计时利用它的等时性计时测定重力加速度测定重力加速度 惠更斯在惠更斯在16561656年首先利用摆的等时年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（性发明了带摆的计时器（16571657年获得年获得专利权）专利权）glT2224Tlg例例.单摆作简谐运动时的回复力单摆作简谐运动时的回复力是是：（：（）A.A.摆球的重力摆球的重力 B.B.摆

10、球重力沿圆弧切线的分力摆球重力沿圆弧切线的分力C.C.摆线的拉力摆线的拉力 D.D.摆球重力与摆线拉力的合力摆球重力与摆线拉力的合力例例.单摆的振动周期在发生下单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大（述哪些情况中增大（）A.A.摆球的质量增大摆球的质量增大 B.B.摆长增大摆长增大C.C.单摆由赤道移到北极单摆由赤道移到北极 D.D.增大振幅增大振幅重点知识回顾重点知识回顾1.振幅振幅(A)简谐运动的简谐运动的A A、T T、F F2.位移位移(X)3.周期周期(T)4.频率频率(f)不变不变随时间按正弦（余弦）随时间按正弦（余弦）规律变化规律变化不变（要记住单摆做简不变（要记住单摆做简谐运动

11、的周期公式）谐运动的周期公式）一定一定例例.做简谐运动的物体，每次通做简谐运动的物体，每次通过同一位置时，一定相同的物过同一位置时，一定相同的物 理量（理量（）A A、速度速度 B B、位移位移 C C、加速度加速度 D D、回复力回复力例例.如图，两根长度如图，两根长度为为L的细线下端栓一的细线下端栓一质量为质量为m的小球，的小球，两线间的夹角为两线间的夹角为，今使小球在垂直纸今使小球在垂直纸面内做小幅振动，面内做小幅振动，求：求：其振动周期。其振动周期。L 双线摆双线摆轨道摆轨道摆例例.一个半径为一个半径为R R的的圆弧型轨道竖直放圆弧型轨道竖直放置，轨道光滑，置，轨道光滑，小小球球A A

12、从从圆心圆心O O处自由处自由落下，落下，小球小球B B同时从同时从非常接近非常接近O O点点的的P P点点无初速释放，试比无初速释放，试比较较A A与与B B谁先到达谁先到达O O点。点。ABROOP例例.一摆长为一摆长为L L的单摆的单摆,在悬点正下方在悬点正下方5 5L/9L/9处处有一钉子有一钉子,则这个单则这个单摆的周期是？摆的周期是？LgLgLT94复合摆复合摆例例.如图，将摆如图，将摆长为长为L L的单摆放的单摆放在一升降机中，在一升降机中，若升降机以加速若升降机以加速度度a a 向上匀加速向上匀加速运动，运动，求：求：单摆单摆周期。周期。a a等效重力加速度的求解等效重力加速度

13、的求解1.1.求出类单摆的平衡位置求出类单摆的平衡位置2.2.求出单摆在平衡位置不动时悬绳求出单摆在平衡位置不动时悬绳的拉力或支持面的支持力的拉力或支持面的支持力F F。（。（不不适合用在有洛伦兹力和库仑力的情适合用在有洛伦兹力和库仑力的情况）况）3.3.利用利用g g=F/m=F/m求出等效重力加速度求出等效重力加速度。等效重力加速度等效重力加速度斜面上的单摆斜面上的单摆 斜面上的单摆斜面上的单摆 侧视图：侧视图：六、简谐运动的图像六、简谐运动的图像1.1.作法：作法：以以横轴横轴表示表示时间时间，纵轴纵轴表示表示位移位移，根据实际数据取单位、，根据实际数据取单位、定标度、描点，用平滑曲线连

14、接定标度、描点，用平滑曲线连接各点得到图像。各点得到图像。六、简谐运动的图像六、简谐运动的图像1.1.作法：作法：2.2.特点：特点：正弦曲线正弦曲线表示从表示从平衡位置平衡位置开始记开始记时。时。余弦曲线余弦曲线表示从表示从振幅处振幅处开始记时。开始记时。图像是一条图像是一条正弦（正弦（或余弦或余弦）曲线。曲线。六、简谐运动的图像六、简谐运动的图像1.1.作法：作法：2.2.特点：特点：3.3.意义：意义：表示振动物体的表示振动物体的位移位移随随时间时间的的变化规律。变化规律。图像不是质点的运动轨迹。图像不是质点的运动轨迹。七、图像反映的几个物理量七、图像反映的几个物理量1.得出得出振幅振幅

15、A A，周期周期T T，位移位移X X。2.可判断可判断回复力回复力和和加速度加速度的的方向方向及任一时刻振动质点的及任一时刻振动质点的振动方向振动方向。3.3.判断某段时间内位移、回判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势复力、加速度、速度、动能、势能的能的变化情况变化情况。第七节 细 胞 呼 吸1.生物体生命活动的主要能源物质是什么？2.生物体内储存能量的物质是什么？3.生物新陈代谢所需能量的直接来源是什么？思考糖类ATP脂肪 细胞呼吸概念:生物体中的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成CO2或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫细胞呼吸。（又叫生物氧化）细胞呼吸方式：有

16、氧呼吸 无氧呼吸一一 有氧呼吸有氧呼吸 指细胞在氧参与的情况下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,同时释放大量能量的过程。1.有氧呼吸概念:细 胞 质 基 质C6H12O62CH3COCOOH4H热能量ATP细胞核2CH3COCOOH 6H2O热能量20H能量 ATP12H2O线粒体(丙酮酸)2.有氧呼吸过程图解6CO2ATP6O2热3.有氧呼吸过程的三个阶段场所：细胞质基质 葡萄糖的初步分解场所：线 粒 体丙酮酸彻底分解 场所：线 粒 体H的氧化酶12H2O +能量24H+6O2（大量）酶6CO2+20H+能量2CH3COCOOH+6H2O （少量）C6H12O

17、6酶+4H+能量（少量）2CH3COCOOH(丙酮酸)有氧呼吸有氧呼吸 场场 所所 反应物反应物 产产 物物 释释 能能第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段 有氧呼吸三个阶段的比较细胞质基质葡萄糖丙酮酸H少量丙酮酸 H2OCO2 H少量H、O2H2O大量线粒体线粒体4.有氧呼吸反应总式：（葡萄糖）C6H12O6+6H2O+6O2 酶6CO2+12H2O+能量5.有氧呼吸过程中能量的变化 1mol的葡萄糖 2870kJ的能量彻底氧化分解 约60%的能量都以热能的形式散失有1161kJ的能量储存在ATP中用于各项生命活动 维持体温实 例 a.陆生植物的根细胞在缺氧的环境中，会 出现烂根

18、现象.b.苹果储藏久了会产生酒味c.高等动物和人体在剧烈运动时，骨骼肌出现肌肉酸胀现象。细胞在无O2的条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。1.无氧呼吸的概念:二无氧呼吸2.无氧呼吸的过程:场所：细胞质基质1.葡萄糖的初步分解C6H12O6酶CH3COCOOH丙酮酸C2H5OH（酒精）+CO2C3H6O3(乳酸)2.丙酮酸的不彻底分解 3.无氧呼吸总反应式：C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+能量酶C6H12O6 C3H6O3(乳酸)+能量酶 如高等植物,酵母菌的无氧呼吸生成酒精、CO2如动物某些组织器官,高等植物的某些器官（

19、马铃薯块茎、甜菜块根等），乳酸菌,无氧呼吸产生乳酸4.无氧呼吸过程中能量的变化 1mol的葡萄糖 酶 酒精+CO2+225.94KJ 能量 不彻底分解 乳酸 196.65KJ能量 热能散失 61.08KJ形成ATP热能散失 61.08KJ 形成ATP 三三.有氧呼吸与无氧呼吸的异同有氧呼吸与无氧呼吸的异同先是细胞质基质，后是线粒体 细胞质基质 需酶、O2需酶不需O2 CO 2和H2OCO2酒精或乳酸释放大量能量释放少量能量第一阶段完全相同(联系)分解有机物释放能量(实质)有氧呼吸 无氧呼吸 进行 场所 反应 条件 分解 产物 不同点释放 能量 相同点四四 细胞呼吸的意义细胞呼吸的意义n为生物体

20、生命活动提供能量为生物体生命活动提供能量 n为生物体其他化合物合成提供原料为生物体其他化合物合成提供原料 细胞呼吸葡萄糖酶丙酮酸CO2+H2O+能量（大量）乳酸（C3H6O3）+能量 (少量)酒精（C2H5OH）+CO2+能量(少量)O2 酶无氧 酶小 结:2.细胞呼吸意义1.有氧呼吸无氧呼吸的过程课 堂 巩 固:1.与无氧呼吸相比，有氧呼吸的特点是（）A.需要酶的参加 B.分解有机物 C.释放能量 D.有机物彻底分解2.让一只白鼠吸入含有放射性的18O2，该白鼠体内最先出现含18O的化合 物是（）A.二氧化碳 B.水 C.丙酮酸 D.乳酸3、植物根部要进行呼吸作用,在土壤疏松和下雨水淹的情况

21、下,呼吸作用的过程会发生变化,但二者都曾产生的化合物是()A.乳酸 B.酒精 C.麦芽糖 D.丙酮酸DBD 课后作业1.课本P71页复习题、步步高练习题2.总结出影响细胞呼吸的因素有哪些?3.列表比较光合作用和呼吸作用 （场所，条件，物质、能量变化，联系）释放能量：稳定的化学能 活跃的化学能光合作用与细胞呼吸的比较：叶绿体细胞质基质、线粒体需光、CO2、酶需O2、酶合成有机物分解有机物储存能量：光能稳定的化学能合成有机物,储存能量分解有机物,释放能量光合作用为细胞呼吸提供有机物和O2；细胞呼吸为光合作用提供CO2。复 习凸透镜凹透镜练习概念透镜成像规律透镜成像规律透镜成像规律凸透镜实像虚像 练

22、习凹透镜凸透镜实像虚像 物距大于2f物距等于2f物距小于2f大于fFF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距大于2f成像规律 成倒立、缩小的实像，像与物异侧，物距大于像距。主要应用：照像机、人的眼睛FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距等于2f成像规律 成倒立、等大的实像，像与物异侧，物距等于像距。其很少应用FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距小于2f、大于f的成像规律 成倒立、放大

23、的实像，像与物异侧，物距小于像距。主要应用：幻灯机、显微镜、电影放映机。FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。物距小于f成像规律 成正立、放大的虚像，像与物同侧，物距小于像距的绝对值。主要应用：放大镜、老花镜。FF跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。凹透镜成像规律 成正立、缩小的虚像，像与物同侧，物距大于像距的绝对值。主要应用：近视镜。练习1练习2练习3练习4练习5练习6返回 FFBA通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行

24、的光线，折射后通过焦点；凸 透 镜 成 像f按要求画出光路图 FFBAAB通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；2fuf凸 透 镜 成 像 FFBA通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；按要求画出光路图uf FFBAAB通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；凸 透 镜 成 像 FFOS2S已知：像点S，求物点S。按要求画出光路图u2f FFSSO已知：像点S，求物点S。BAFF凹 透 镜 成 像 通过焦点

25、的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；按要求画出光路图BAFABF凹 透 镜 成 像 通过焦点的光线，折射后跟主轴平行；通过光心的光线经过透镜后方向不变。跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（）

26、，（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。倒 立 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。缩 小倒 立 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二、人

27、们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。实像倒 立缩 小 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到凸透镜的距离（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。倒 立实像缩 小小于一倍焦距 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二

28、、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。倒 立实像缩 小小于一倍焦距一倍 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏上会得到一个（），（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在（）之内。倒 立实像缩 小小于一倍焦距一 倍二倍焦距 一、已知 f=10cm，如果把物体放在25cm的地方，则在光屏

29、上会得到一个（），（）的（）像。二、人们使用的放大镜是利用物体到透镜的距离在（）成正立的、放大的、虚像的原理工作。三、如果要得到一个放大的实像应把物体放在（)与（）之间，如果要得到一个放大的虚像应把物体放在(）之内。倒 立实像缩 小小于一倍焦距一 倍二倍焦距一倍焦距四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。二倍焦距四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视

30、镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。二倍焦距缩小四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。二倍焦距缩小倒立四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。二倍焦距缩小倒立凹透镜四、照相机是利用物体到透镜的距离在（）之外，在胶片上成（）、（）的实像的原理。五、近视镜是一个（）镜，花镜是一个（）镜。二倍焦距缩小倒立凹透镜凸透镜：一类中间厚边缘薄的叫凸透镜一类中间薄边缘厚的叫凹透镜主光轴：透镜中连接两侧面球心的直线主光轴光心：在透镜的主光轴上有个特殊的点经 过它的光线传播方向不发生改变凸透镜：对平行于主光轴的平行光线行有会聚作用焦点、焦距焦点焦距凹透镜：对平行于主光轴的平行光线行有发散的作用虚焦点虚焦距虚焦距、虚焦点