人教版高中物理選修3-4課件：11.1《簡諧運動》-(共23張PPT).ppt

簡諧運動 1 加速度大小方向都不變的勻變速直線運動 自由落體運動 思考1 我們以前學過哪些運動形式 2 加速度大小方向都不變的勻變速曲線運動 平拋運動 3 加速度大小不變方向改變的變加速曲線運動 勻速圓周運動 教學錄像 機械振動 思考2 如果加速度大小和方向都改變 那么物體會做什么運動呢 機械振動 特點 中心 意味著具有 對稱性 也稱這中心為平衡位置 1 圍繞著 中心 位置 2 往復 運動 往復 意味著具有 周期性 知道一次完整的運動情況可推之后的運動情況 彈簧振子 理想化模型 2 理想化處理 忽略摩擦力 忽略彈簧質量 思考 振子的運動是怎樣一種運動呢 一 彈簧振子 1 概念 小球和彈簧所組成的系統(tǒng)的名稱 有時也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子 振子的位移x都是相對于平衡位置的位移 以平衡位置為坐標原點O 沿振動方向建立坐標軸 規(guī)定在O點右邊時位移為正 在左邊時位移為負 二 彈簧振子的位移 時間圖象 O XA為正 XB為負 研究彈簧振子的運動 1 位移隨時間的變化規(guī)律 1 作圖法 二 彈簧振子的位移 時間圖象 2 圖象繪制方法 第一個1 2周期 第二個1 2周期 橫坐標 振動時間t 縱坐標 振子相對于平衡位置的位移 猜想 彈簧振子的位移 時間圖象可能是余弦曲線 二 彈簧振子的位移 時間圖象 勻速圓周運動物體在水平方向的投影與水平方向彈簧振子的運動是等效的 實驗驗證 動畫演示 簡諧與圓周運動等效 2 頻閃照相 二 彈簧振子的位移 時間圖象 在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆 讓一條紙帶在與小球振動方向垂直的方向上勻速運動 筆在紙帶上畫出的就是小球的振動圖象 3 描圖記錄法 二 彈簧振子的位移 時間圖象 教學錄像 簡諧運動圖像的應用 二 彈簧振子的位移 時間圖象 4 用傳感器和計算機描繪 探究實驗 彈簧振子的振動圖像 實驗目的 觀察彈簧振子的振動圖像 實驗原理 將位移傳感器發(fā)射模塊作為彈簧振子固定在彈簧振子實驗器上并使之振動 獲得的s t曲線即為彈簧振子的振動圖像 實驗器材 思邁ProdigyLab數(shù)據(jù)采集器 位移傳感器 計算機 彈簧振子實驗器等 實驗裝置圖 實驗過程 1 將位移傳感器的發(fā)射模塊作為彈簧振子使用 平放固定在滑塊上并可做水平振動 將接收模塊固定在氣墊導軌的一端 連接到數(shù)據(jù)采集器 使之與發(fā)射模塊處于同一平面且基本正對 2 打開思邁ProdigyLab實驗平臺 點擊 數(shù)據(jù)列表 3 打開位移傳感器發(fā)射模塊的電源開關 點擊 開始讀數(shù) 使之水平振動 可以觀察到彈簧振子振動圖像 如圖 1 定義 如果質點的位移與時間的關系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律 即它的振動圖象 x t圖象 是一條正弦曲線 這樣的振動叫做簡諧運動 如 彈簧振子的運動 簡諧運動是最簡單 最基本的振動 2 簡諧運動的圖象 橫坐標 時間 縱坐標 偏離平衡位置的位移 三 簡諧運動及其圖象 思考 1 簡諧運動的圖象就是物體的運動軌跡嗎 2 由簡諧運動的圖象判斷簡諧運動屬于下列哪一種運動 A 勻變速運動B 勻速直線運動C 變加速運動D 勻加速直線運動 小結 1 機械振動 物體在平衡位置 中心位置 兩側附近所做往復運動 通常簡稱為振動 平衡位置 振子原來靜止時的位置 2 彈簧振子理性化模型