当前位置: 首页 > >

(浙江专版)2018年高中物理 第十一章 机械振动 第1节 简谐运动课件 新人教版选修3-4

发布时间:

知识内容 考试要求 [目标早知道] 浙江选考·学* 要求 1.简谐运动 2.简谐运动的描述 3.简谐运动的回复力和能量 4.单摆 加试 b 加试 c 加试 b 加试 c 5.外力作用下的振动 加试 b 第1节 简谐运动 弹簧振子 1.弹簧振子 [探新知·基础练] 如图所示,如果球与杆或斜面之间的 摩擦 可以忽略,且 弹簧的 质量 与小球相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子。 2.*衡位置 振子原来 静止 时的位置。 3.机械振动 振子在*衡位置附*所做的 往复 运动,简称 振动 。 [辨是非](对的划“√”,错的划“×”) 1.弹簧振子可以用一根轻质弹簧和一个小球组成。 ( × ) 2.小鸟在树枝间跳来跳去是振动。 ( ×) 3.小球在两个对接的斜面上来回滚动是机械振动。 ( √ ) [释疑难·对点练] 弹簧振子是一种理想模型,应满足以下条件 1.质量:弹簧质量比小球质量小得多,可以认为质量只集中 于振子(小球)上。 2.体积:构成弹簧振子的小球体积要足够小,可以认为小球 是一个质点。 3.阻力:在振动过程中可以忽略弹簧与小球受到的各种阻力。 4.弹性限度:振子拉离*衡位置的最大位移在弹簧的弹性限 度内。 [特别提醒] 在*衡位置处,弹簧不一定处于原长。 [试身手] 1.(多选)下列关于理想弹簧振子的说法中正确的是 () A.任意的弹簧和任意的小球就可以构成弹簧振子 B.弹簧振子中小球的振动范围不能超出弹簧的弹性限度 C.弹簧振子中小球的体积不能忽略 D.弹簧振子中的小球一旦振动起来就停不下来 解析:理想弹簧振子中弹簧的质量可以忽略,小球体积忽略 不计,可看成质点,不计摩擦阻力,小球一旦振动起来将不 会停下来,而小球振动时,弹簧不能超出弹性限度,故 B、 D 正确,A、C 错误。 答案:BD 弹簧振子的位移—时间图象 1.振动位移 [探新知·基础练] 从*衡位置指向振子某时刻所在位置的 有向线段 。 2.建立坐标系的方法 以小球的 *衡位置 为坐标原点,沿 振动 方向建立坐标轴。 一般规定小球在*衡位置右边(或上边)时,位移为 正 ,在*衡 位置左边(或下边)时,位移为 负 。 3.图象绘制 用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的 位置 。 [辨是非](对的划“√”,错的划“×”) 1.弹簧振子都是以小球的*衡位置为坐标原点,水*方向为坐 标轴。 ( ×) 2.振动位移是从*衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段。 3.弹簧振子振动情况可以用位移—时间图象描述。 (√ ) (√ ) [释疑难·对点练] 1.对振动位移的理解 (1)振动位移的大小为*衡位置到振子所在位置的距离,方 向由*衡位置指向振子所在位置。 (2)位移的表示方法:用振动图象中某时刻振子所在位置的 坐标来表示(如图)。在 t1 时刻振子的位移为 x1,t2 时刻振子的 位移为 x2,t4 时刻为-x4。 2.简谐运动的位移与机械振动的位移的区别 (1)机械振动的位移是从初位置到末位置的有向线段, 而简谐运动的位移总是相对于*衡位置而言的,都是从* 衡位置指向振子所在位置。 (2)机械振动的位移与一段时间对应,简谐运动的位移 与一个时刻对应。 [特别提醒] (1)振动的位移的起始位置都是*衡位置,位移的方向都 是背离*衡位置的。 (2)x-t 图象中,时间轴上方位移为正、时间轴下方位移 为负,位移大小为图象到时间轴的距离。 [试身手] 2.关于机械振动的位移和*衡位置,以下说法正确的是 ( ) A.*衡位置就是物体振动范围的中心位置 B.机械振动的位移是总以*衡位置为起点的位移 C.机械振动的物体运动的路程越大发生的位移也越大 D.机械振动的位移是指振动物体偏离*衡位置最远时的位移 解析:简揩运动的*衡位置就是物体所受回复力为零的位置, 不一定是振动范围的重心,比如单摆的*衡位置,故 A 错误; 机械振动的位移是指以*衡位置为起点的位移,B 正确;机械 振动的物体运动的路程越大,发生的位移不一定大,C 错误; 机械振动的位移是指振动物体偏离*衡位置的距离,偏离*衡 位置最远时的位*姓穹珼 错误。 答案:B 简谐运动及其图象 [探新知·基础练] 1.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。 (2)特点:简谐运动是最简单、最基本的振动,其振动过 程关于 *衡位置 对称,是一种 往复 运动。弹簧振子的运动 就是简谐运动。 2.简谐运动的图象 (1)形状:正弦曲线,凡是能写成 x=_A_s_i_n_(ω__t+__φ__) 的曲线 均为正弦曲线。 (2)物理意义:表示振动的质点在不同时刻偏离_*__衡__位__置__ 的位移,是位移随时间的变化规律。 [辨是非](对的划“√”,错的划“×”) 1.简谐运动图象上可以看出振子的运动轨迹。 (× ) 2.运动图象是一条正弦曲线的振动是简谐运动。 (√ ) 3.做简谐运动的质点,位移增大时,其速度一定减小。(√ ) [释疑难·对点练] 由简谐运动图象能获取的信息 (1)任 意 时 刻 质 点 的 位 移 的 大 小 和 方 向:如图所示,质点在 t1、t2 时刻的位移分 别为 x1 和-x2。 (2)任意时刻质点的振动方向:看下一 时刻质点的位置, 如图中所示 a 点,下一时刻离*衡位 置更远,故 a 此刻向上振动。 (3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况。具体如下: [特别提醒] (1)简谐运动图象并不是振子的运动轨迹,振子做直线运 动,其运动图象却是正弦曲线。 (2)此处的向上运动、向下运动不是从空间位置来讲的, 是针对图象来说的,向上是指沿 x 轴正方向,向下是指沿 x 轴负方向。 [试身手] 3.装有砂粒的试管竖直静浮于水



友情链接: