人教版(浙江专用)高中物理选择性必修第一册第2章机械振动1简谐运动同步训练课件.ppt

(2)任意时刻质点的振动方向。看下一时刻质点的位置,如图乙中a点,下一时刻离平衡位置更远,故a此刻向上振动。乙(3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较。看下一时刻质点的位置,判断是远离还是靠近平衡位置,若远离平衡位置,则速度越来越小,加速度、位移越来越大;若靠近平衡位置,则速度越来越大,加速度、位移越来越小。如图乙中b点,从正位移向着平衡位置运动,则速度为负且增大,位移、加速度正在减小;c点从负位移远离平衡位置运动,则速度为负且减小,位移、加速度正在增大。简谐运动的x-t图像与匀速直线运动的x-t图像有何相同点?提示:①两种图像都反映了位移随时间的变化规律;②根据图线上某点切线的斜率可判断出某一时刻质点的速度方向及大小。典例剖析一质点做简谐运动的图像如图所示,该质点在t=3.5s时刻()A.速度为正,加速度为正B.速度为负,加速度为负C.速度为负,加速度为正D.速度为正,加速度为负答案:D解析:由题图可知,3.5s时,质点由平衡位置向正的最大位移处运动,所以此时速度为正,质点做减速运动,加速度为负,故选项D正确。特别提醒分析简谐运动图像问题的三点提醒

1.简谐运动的位移—时间图像反映的是质点偏离平衡位置的位移随时间变化的规律,简谐运动的位移—时间图像并不是质点的运动轨迹,运动轨迹的长度也不是正弦图线拉开后的长度。

2.在x-t图像上,质点在某时刻的位移,即为此时刻对应的纵坐标。

3.质点在某段时间内的路程(轨迹的长度),需结合振动质点的实际运动轨迹进行计算。学以致用下图为某物体做简谐运动的图像,下列说法正确的是()A.由P→Q位移在增大B.由P→Q速度在增大C.由M→N速度是先减小后增大D.由M→N位移始终减小答案:A解析:由题图可知从P→Q物体远离平衡位置向外运动,位移增大,速度减小,选项A正确,B错误;由M→N,物体由正位移处向平衡位置移动,速度增大,位移减小,再由平衡位置沿负方向运动,位移增大,速度减小,选项C、D错误。模型方法?素养提升简谐运动的对称性及应用——模型构建方法归纳简谐运动的对称性的理解举例:如图所示,物体在A与B间做简谐运动,O点为平衡位置,C和D两点关于O点对称?时间的对称tOB=tBO=tOA=tAO,tOD=tDO=tOC=tCO,tDB=tBD=tAC=tCA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点与D点)的速度大小相等,方向可能相同,也可能相反1简谐运动课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位模型方法·素养提升随堂训练素养·目标定位目标素养1.知道什么是弹簧振子,理解振动的平衡位置和位移。2.通过观察和分析知道弹簧振子的位移—时间图像,理解简谐运动及其图像。培养分析问题的能力及审美能力(客观存在的简洁美、对称美等)。3.通过对简谐运动图像的绘制,认识简谐运动的特点。培养认真、严谨、实事求是的科学态度。知识概览课前·基础认知一、弹簧振子1.机械振动。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。2.平衡位置。如图所示,把一个有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该位置为平衡位置。3.弹簧振子。我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子。微思考1竖直上抛运动是否属于机械振动?提示:不属于。物体在一个位置附近做的往复运动属于机械振动,竖直向上抛出的物体到最高点后返回地面,不具有运动的往复性,因此不属于机械振动。二、弹簧振子的位移—时间图像1.建立坐标系。如图所示,以小球的平衡位置为坐标原点O,沿着它的振动方向建立坐标轴,规定水平向右为正方向。小球在平衡位置的右边时它的位置坐标x为正,在左边时位置坐标x为负。2.振子位置的确定。用照相机连拍时,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,对应小球在各个时刻的位置,得到如图所示的图像。微思考2下图为振子的位移—时间图像,振子的位移—时间图像就是振子的运动轨迹吗?提示:图像描述的是振动物体的位移随时间的变化规律,并不是物体的运动轨迹。三、简谐运动1.如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图像(x-t图像)是一条正弦曲线,这样的振动是一种简谐运动。2.简谐运动是最基本的振动,弹簧振子的运动就是简谐运动。微思考3简谐运动与我们熟悉的匀速运动比较,速度有何不同的特点?如何判断一个物体的运动是