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1、第1章,機械震動,,第1講簡諧運動,目標(biāo)定位 1.知道什么叫機械振動. 2.理解回復(fù)力、平衡位置的概念. 3.了解彈簧振子，掌握簡諧運動的動力學(xué)特征,,欄目索引 CONTENTS PAGE,一、什么是機械振動,1機械振動：物體在 附近做 運動，叫做機械振動，簡稱振動 2回復(fù)力：總是指向 的力 3平衡位置：指物體所受回復(fù)力為 的位置,平衡位置,往復(fù),平衡位置,零,二、彈簧振子的振動 1彈簧振子是一種 模型，由一個質(zhì)量可以 的彈簧與一個質(zhì)量為m的物體構(gòu)成 2簡諧運動：物體所受回復(fù)力的大小與位移大小成，并且總是指向 的運動，或加速度的大小與位移大小成 ，加速度的方向與位移方向的運動,理想,
2、平衡位置,正比,忽略不計,正比,相反,一、對簡諧運動的平衡位置、位移、回復(fù)力、加速度的理解,,1對平衡位置的理解 (1)從物體受力特點看：物體在平衡位置所受合力不一定為零，而是沿振動方向的合力為零 (2)從速度角度看：平衡位置是振動中速度最大的位置,2對簡諧運動的位移的理解 簡諧運動的位移是矢量，是從平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段 注意：簡諧運動的位移和一般運動的位移有很大區(qū)別，一般運動的位移都是由初位置指向末位置而簡諧運動的位移都是由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置,3對回復(fù)力的理解 (1)回復(fù)力是指將振動物體拉回到平衡位置的力，它是效果力，而不是一種新的性質(zhì)力它可以由物體所受的合外力提
3、供，也可以由某一個力或某一個力的分力提供 (2)簡諧運動的回復(fù)力：Fkx k是比例系數(shù)，并非彈簧的勁度系數(shù)(水平彈簧振子中k為彈簧的勁度系數(shù))，其值由振動系統(tǒng)決定，與振動位移大小無關(guān),“”號表示回復(fù)力的方向與質(zhì)點偏離平衡位置的位移的方向相反 x是指質(zhì)點對平衡位置的位移，不一定等于彈簧的伸長量或壓縮量 回復(fù)力的作用總是把物體拉向平衡位置,4對簡諧運動的加速度的理解 據(jù)牛頓第二定律，a ，表明彈簧振子做簡諧運動時振子的加速度大小也與位移大小成正比，加速度方向與位移方向相反 5判斷振動是否為簡諧運動的方法 若回復(fù)力F與位移x間的關(guān)系滿足Fkx，則物體做簡諧運動，否則就不是簡諧運動,圖1,例1 如
4、圖1所示，彈簧下端懸掛一鋼球，上端固定，它們組成一個振動的系統(tǒng)，用手把鋼球向上托起一段距離， 然后釋放，鋼球便上下振動起來，若以豎直向下為正方向，下列說法正確的是() A鋼球運動所能達到的最低處為平衡位置 B鋼球原來靜止時的位置為平衡位置 C鋼球振動到距原靜止位置下方3 cm處時位移為3 cm D鋼球振動到距原靜止位置上方2 cm處時位移為2 cm,解析振子的平衡位置是指振子原來靜止時的位置，故A錯，B對 振子的位移為從平衡位置指向某時刻振子所在位置的有向線段，有方向，有正負(fù)，可判斷C對，D錯 答案BC,針對訓(xùn)練1,圖2,如圖2所示，彈簧振子在光滑水平桿上的A、B之間做往復(fù)運動，下列說法正確的
5、是() A彈簧振子運動過程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用 B彈簧振子運動過程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復(fù)力作用 C振子由O向A運動過程中，加速度方向向左 D振子由O向B運動過程中，回復(fù)力的方向指向平衡位置,解析回復(fù)力是根據(jù)效果命名的力，不是做簡諧運動的物體受到的具體的力，它是由物體受到的具體的力所提供的，在此情景中彈簧的彈力充當(dāng)回復(fù)力，故A正確，B錯誤； 回復(fù)力的方向總是指向平衡位置，加速度的方向與回復(fù)力方向相同，所以振子由O向A運動過程中，加速度方向向右，由O向B運動過程中，回復(fù)力方向向左，故C錯誤，D正確 答案AD,二、簡諧運動中各量的變化情況,如圖3所示的彈簧振子,圖3,例2彈簧振
6、子在光滑的水平面上做簡諧運動，在振子向著平衡位置運動的過程中() A振子所受的回復(fù)力逐漸增大 B振子離開平衡位置的位移逐漸增大 C振子的速度逐漸增大 D振子的加速度逐漸增大,解析在振子向著平衡位置運動的過程中，振子所受的回復(fù)力逐漸減小，振子離開平衡位置的位移逐漸減小，振子的速度逐漸增大，振子的加速度逐漸減小，選項C正確 答案C,針對訓(xùn)練2一彈簧振子振動過程中的某段時間內(nèi)其加速度數(shù)值越來越大，則在這段時間內(nèi)() A振子的速度逐漸增大 B振子的位移逐漸增大 C振子正在向平衡位置運動 D振子的速度方向與加速度方向一致,解析振子由平衡位置向最大位移處運動過程中，振子的位移越來越大，加速度增大，速度方向
7、與加速度方向相反，振子做減速運動，速度越來越小，故A、D錯誤，B正確； 振子向平衡位置運動的過程中，位移減小，回復(fù)力變小，加速度變小，故C錯誤 答案B,1關(guān)于機械振動的位移和平衡位置，以下說法中正確的是() A平衡位置就是物體振動范圍的中心位置 B機械振動的位移總是以平衡位置為起點的位移 C機械振動的物體運動的路程越大，發(fā)生的位移也越大 D機械振動的位移是指振動物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時的位移,對簡諧運動中基本概念的理解,,解析平衡位置是物體靜止的位置，所以應(yīng)與受力有關(guān)，與是否為振動范圍的中心位置無關(guān)，所以A不正確； 振動位移是以平衡位置為初始點，到振動物體所在位置的有向線段，振動位移隨時間而變化
8、，振動物體偏離平衡位置最遠(yuǎn)時，振動位移最大，選項B正確，D錯誤； 振動物體的位移與運動的路程沒有關(guān)系，C錯誤 答案B,2物體做簡諧運動時，下列敘述中正確的是() A平衡位置就是回復(fù)力為零的位置 B處于平衡位置的物體，一定處于平衡狀態(tài) C物體到達平衡位置，合力一定為零 D物體到達平衡位置，回復(fù)力一定為零 解析平衡位置是回復(fù)力為零的位置，但物體所受的合力不一定為零，因此A、D對,AD,3做簡諧運動的彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，則這段時間內(nèi)() A振子的位移越來越大 B振子正向平衡位置運動 C振子速度與位移同向，加速度與位移方向相反 D振子正在做加速運動，且加速度越來越小,簡諧運動中各量的變化
9、情況,解析彈簧振子在某段時間內(nèi)速度越來越大，說明它正向平衡位置運動，故位移越來越小，回復(fù)力越來越小，加速度越來越小，B、D正確，A錯誤，位移方向是從平衡位置指向振子，所以速度與位移反向，C錯誤 答案BD,4沿水平方向振動的彈簧振子在做簡諧運動的過程中，關(guān)于振子的下列說法正確的是() A在平衡位置，它的速度最大，回復(fù)力為零 B在最大位移處，它的加速度最大 C從平衡位置向最大位移處運動過程中，它的回復(fù)力減小，速度減小 D從最大位移處向平衡位置運動的過程中，它的加速度減小,解析在平衡位置，振子的速度最大，加速度、位移、回復(fù)力均為零，A正確； 在最大位移處，振子的速度為零，位移、回復(fù)力、加速度均最大，B正確； 從平衡位置向最大位移處運動過程中，速度減小，回復(fù)力增大，C錯誤； 從最大位移處向平衡位置運動過程中，加速度減小，D正確 答案ABD,
2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 機械振動 第1講 簡諧運動課件 魯科版選修3-4.ppt
