物理选择性必修 第一册第2章 机械振动第1节 简谐运动优秀ppt课件

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从我国古代“鱼洗”说起
物理学中， 将物体（ 或物体的某一部分 ）在某一位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。这个位置称为平衡位置。
一切发声的物体都在振动
演奏前，琴弦所受合力为 0, 静止于平衡位置。演奏时拨动琴弦，使其偏离平衡位置。
由于形变，琴弦产生一个指向平衡位置的弹力。 如果琴弦在平衡位置的左方，则弹力的方向向右，指向平衡位置；如果琴弦在平衡位置的右方，则弹力的方向向左，也指向平衡位置。 总之，只要琴弦偏离平衡位置，它总会受到指向平衡位置的弹力。
这种总是指向平衡位置的力称为
回复力可以是一个力提供也可以是几个力的合力提供，是以效果命名的力。
平衡位置：指物体所受回复力为零的位置
弹簧一端固定，另一端连接一个可视为质点的物体，不计弹簧质量，物体置于光滑水平面上，这样构成的振动系统称为弹簧振子。
弹簧振子是一种理想模型。
从能量的角度看，弹簧振子在振动的过程只有弹簧的弹力做功，系统的动能和弹性势能相互转换。
物体处于平衡位置O 时，弹簧为原长，物体所受的弹力为 0;
将物体向右拉至B后由静止释放，由于弹簧被拉长，会对物体施加向左的指向平衡位置的弹力，使物体向平衡位置运动；
到达平衡位置时，物体所受弹力为 0, 但由于惯性，会继续向左运动并挤压弹簧，弹簧对物体施加向右的指向平衡位置的弹力，阻碍其继续向左运动，直至速度减小为 0, 到达位置 C处；
此后，在弹力的作用下，物体改变运动方向，返回位置B,……这样在平衡位置附近往复运动，形成振动。
物体所受弹簧的弹力提供了回复力
取平衡位置O为 x 轴的原点，向右为 x 轴的正方向。
★回复力方向始终与位移的方向相反
观察振子运动可以发现：
★回复力大小与位移的大小成正比
物体所受回复力的大小与位移大小成正比，并且方向总指向平衡位置的运动，叫简谐运动。
设物体质量为m,据牛顿第二定律可得物体加速度
加速度的大小与位移成正比，方向与位移方向相反。
具有加速度的大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的运动特征的运动，叫简谐运动。
小球在两个斜面间来回滚动的过程是简谐运动吗？
简谐运动回复力、位移、加速度、速度的变化特点
（填“增”“减”“+”“-”“最大”“0”）
让弹簧下端挂一重物，上端固定，组成竖立方向的弹簧振子。先让弹簧振子处于自然静止状态，再向下拉动重物。重物便上下往复振动。这样的运动是简谐运动吗？
假设重物所受的重力为G，弹簧的劲度系为k，重物处于平衡位置时弹簧的伸长量为x1，则
设重物向下偏离平衡位置的位移为x时，弹簧的伸长量为x2，则
取竖直向下为正方向，则此时弹簧振子的回复力
F=G-kx2=kx1-kx2=-kx
所以，竖直方向的弹簧振子的运动是简谐运动。
1、回复力与位移成正比而方向相反，总是指向平衡位置。
2、简谐运动是一种理想化的运动，振动过程中无阻力，所以振动系统机械能守恒。
3、简谐运动是一种非匀变速运动。
4、简谐运动具有周期性。
5、简谐运动具有对称性。
1、弹簧振子在AA'之间做简谐振动，O为平衡位置，在OA之间有一点C，那么振子每次经过C点时一定相同的物理量有： A、位移 B、速度 C、加速度 D、动量
2、下图中振子由A点运动到O点的过程中，关于它的运动情况，下列说法中哪个正确？ A、做加速度不断减小的加速运动 B、做加速度不断增大的加速运动 C、做加速度不断减小的减速运动 D、做加速度不断增大的减速运动
３、一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是[　] A．振子在M、N两点受回复力相同 B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同 C．振子在M、N两点加速度大小相等 D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动