人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动教学ppt课件，共11页。PPT课件主要包含了课堂引入，机械振动，想一想，弹簧振子，简谐运动等内容，欢迎下载使用。
秋千、钟摆的来回摆动，蜜蜂翅膀抖动……在生活中我们会观察到很多类似这样的运动。这些运动有没有共同点呢？
1.定义：我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为 机械振动 ，简称振动。
观察发现: 上述物体总是在某一位置附近做往复性的运动。
(1)对称性：有一个“中心位置” 振动物体静止时的位置 （平衡位置）
(2)周期性：运动具有往复性。
例1：下列运动中属于机械振动的是（　　） A．人趴在地上做俯卧撑 B．水塘里的芦苇在微风作用后的左右摆动 C．五星红旗迎风飘扬 D．乒乓球在乒乓球桌上上下跳动 E．钓鱼时浮标在水中的上下浮动
如图 ，把一个有小孔的小球连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球套在光滑的杆上，能够自由滑动。弹簧的质量与小球相比可以忽略。小球运动时空气阻力很小，也可以忽略。弹簧未形变时，小球所受合力为 0，处于平衡位置O。把小球拉向右方，然后放开，它就在平衡位置附近运动起来。小球的振动是机械振动吗？
（3）弹簧的质量远小于小球质量；
（4）弹簧始终在弹性限度内。
（1）位于平衡位置时，小球所受合力为0（2）经过平衡位置时，小球速度最快
振子原来静止时的位置．
三、描述弹簧振子震动物理量
1.位移：（1）定义：由平衡位置指向振子所在位置的有向线段.（用x表示）
A:方向始终背离平衡位置，
B:每经过平衡位置位移方向 发生改变；
C:远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。
（1）每经过平衡位置处速度方向发生改变，（2）远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相反，（3）靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相同。
（1）每经过位移最大处加速度方向发生改变，
（2）远离平衡位置（位移增大）时加速度增大，
（3）靠近平衡位置（位移减小）时加速度减小。
（4）加速度指向平衡位置
1、弹簧振子的x-t图像的建立
四、弹簧振子的位移—时间图象
（1）选取小球平衡位置为坐标原点
（2）横轴和纵轴分别表示时间t和小球的位移
（3）标出个时刻小球球心位置，用曲线把各点连接起来，就是小球 在平衡位置附近往复运动的位移时间图像
频闪仪每隔0.05 s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮，从而得到闪光时小球的位置，相邻两个位置之间的时间相隔为0.05 s。拍摄时底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像。
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。
1、定义：如果物体的位移与时间关 系遵从正弦函数规律，即 它的震动位移时间图像是 一条正弦曲线，这样的振 动是一种简谐运动
2.图象意义:表示一个振子不同时 刻所在的位置或者一个振 子位移随时间的变化规律。
3、表达式：X=Asinwt+φ0
(1)描述任意时刻质点位移的大小和方向。
(2)任意时刻质点的振动方向:
(3)斜率：该时刻速度的大小和方向．
(1)时间的对称：tOB＝tBO＝tOA＝tAO，tOD＝tDO＝tOC＝tCO，tDB＝tBD＝tAC＝tCA
(2)速度的对称:①物体连续两次经过同一点（如D点）的速度大小相等，方向相反;②物体经过关于O点对称的两点（如C与D两点）的速度大小相等，方向可能相 同，也可能相反.
如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有：
（3）位移和加速度的对称
①物体经过同一点时， 位移和加速度均相同；②物体经过关于O点对称的两点(如C点与D点)时，位移与加速度 均大小相等，方向相反。
（4）动能、势能、机械能的对称
①物体连续两次经过同一点(如D点)时的动能、势能、机械能均相等②物体经过关于O点对称的两点(如C点与D点)时的动能、势能、机械 能均相等
6、简谐运动速度加速度与位移说明
（1）位移背离0，加速度指向0（ax必反向）
（2）弹簧恢复原长振子加速，弹簧伸长振子加速
（3）弹簧振子机械能守恒
（4）弹簧伸长弹性势能增加，振子动能减小则减速
（5）平衡位置速度最大，加速度位移为0
（6）左右两侧加速度最大速度为0
（7）加速度与速度，必有一个最大一个为0
例3：如图所示为质点P在0～4s内的振动图像，下列叙 述正确的是（　　） A．再过1s，该质点的位移是正方向最大 B．再过1s，该质点的速度方向为正方向 C．再过1s，该质点的速度方向为负方向 D．再过1s，该质点的速度最大
例4：一质点做简谐运动的图像如图所示，在4s内具有最大负方向 速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是（　　） A．1s，4s B．3s，2s C．1s，2s D．3s，4s
例5：如图所示，一水平轻质弹簧左端固定在竖直墙上，右端连接一物体，物体静 止在光滑水平地面上的O点，现向左推物体，使物体到达A点后由静止释放， 在弹力作用下物体向右运动，在物体整个运动过程中，弹簧始终处于弹性限 度内，下列说法正确的是（　　） A．物体从O点向左运动到A点的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 B．物体从O点向左运动到A点的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大 C．物体从A点向右运动的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小 D．物体从A点向右运动的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大
例6：如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向， 振子经过O点时开始计时，其振动的x­t图像如图乙所示。则 下列说法正确的是（　　） A．t2时刻振子在A点 B．t2时刻振子在B点 C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大 D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小