1.簡諧運動 (3)

1、第一章機械振動第一節(jié)簡諧運動新課標要求一、知識與技能1知道什么是機械振動、彈簧振子、簡諧運動；2掌握簡諧運動的定義，會分析簡諧運動的動力學特征；3知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義；4理解周期和頻率的關系；5知道簡諧運動的能量變化規(guī)律.二、過程與方法1通過舉例使學生知道機械振動是一種普遍的運動形式。2通過對演示實驗的觀察、分析，歸納出簡諧運動的概念及其特點。 三、情感態(tài)度與價值觀在對簡諧運動概念的形成中培養(yǎng)學生的觀察、分析、歸納能力。教學重點簡諧運動的概念、描述簡諧運動的物理量和簡諧運動的能量變化規(guī)律。教學難點簡諧運動的動力學特征。觀察與思考將直尺的一端固定在桌面上，撥動露出桌面的一端，直尺

2、的振動有什么特點？ 還有：比如，鐘擺的擺動，水上浮標的浮動，擔物行走時扁擔的顫動，在微風中樹梢的搖擺，振動的音叉、鑼、鼓、琴弦等都是機械振動。一、機械振動1定義：物體（或物體的某一部分）在某一中心位置兩側所做的運動，叫做機械振動，通常簡稱為.2平衡位置：機械振動的叫做振動的平衡位置.知識探究往復振動提醒：振動的特征是具有往復性的。中心位置二、簡諧運動請同學們閱讀教材，完成以下問題：1彈簧振子裝置彈簧振子是一個理想化的物理模型，其理想化在于：小球和水平桿之間的忽略不計；彈簧與小球相比其小得多，也可忽略不計.摩擦質量受力分析：振子在振動過程中，所受重力與 支持力平衡，振子在離開平衡位置 O 點后，

3、只受到彈簧的彈力作用，這個力的方向跟振子離開平衡位置的位移方向相反，總是指向平衡位置，所以稱為回復力。3.回復力：振動物體一旦偏離平衡位置總要受到指向平衡位置的作用，這個力叫回復力4.回復力大小：胡克定律：F回=F彈=KX再考慮F與X的方向相反 F回=-KX5.簡諧運動： 物體的回復力與物體振動的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置，物體的這種運動叫做簡諧運動，彈簧振子的振動是簡諧運動，做簡諧運動的振子稱諧振子提醒：（1）簡諧運動是最簡單、最基本的運動。（2）它不是勻變速運動，因為它的加速度在不斷的變化。簡諧運動舉例：三、描述簡諧運動的物理量1振幅A：振動物體離開平衡位置的，而不是最大位移.振

4、幅是一個數(shù)值，指的是的絕對值.2周期和頻率f：振動的物體完成一次所需的時間，叫做振動的周期，單位時間內完成的次數(shù)，叫做振動的頻率f.周期和頻率都是描述振動的物理量，它們之間的關系為f.最大距離最大位移全振動全振動快慢四、簡諧運動的能量.能量的轉化：做簡諧運動的物體，其動能和勢能可以相互，但總機械能。轉化守恒簡諧運動中各物理量的變化情況：在如圖所示的簡諧運動中，以O點為原點，向右為x軸的正方向，請完成下表（填“正”、“負”、“零”、“最大”、“增大”、“減小”）：振子位置物理量A點AOO點O AA點A OO點OA位移的方向位移的大小回復力的方向回復力的大小加速度的方向加速度的大小速度的方向速度的

5、大小動能勢能振子位置物理量A點AOO點O AA點A OO點OA位移的方向正正負負負正位移的大小最大減小零增大最大減小零增大回復力的方向負負正正正負回復力的大小最大減小零增大最大減小零增大加速度的方向負負正正正負加速度的大小最大減小零增大最大減小零增大速度的方向負負正正速度的大小零增大最大減小零增大最大減小動能零增大最大減小零增大最大減小勢能最大減小零增大最大減小零增大例題講解例1關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 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

6、最遠時的位移例.卡車在水平路面上行駛，貨物隨車廂底板上下振動而不脫離底板，設貨物做簡諧運動，貨物對底板的壓力最大的時刻是( )A貨物通過平衡位置向上時B貨物通過平衡位置向下時C貨物向上達到最大位移時D貨物向下達到最大位移時D例3彈簧振子從距平衡位置5cm處由靜止釋放，4s內完成5次全振動，則這個彈簧振子的振幅為 cm振動周期為 s，頻率為 Hz4s末振子的位移大小為 cm ，4s內振子運動的路程為 cm若其他條件都不變，只是使振子改為在距平衡位置2.5cm處由靜止釋放，則振子的周期為 s 0.8 50.81.255100例4一質量為，一個側面積為S的正方形木塊，放在水面上靜止(平衡)，如圖所示現(xiàn)用力將其壓入水中一小段深度后撤掉外力，木塊在水面上下振動，試判斷木塊的振動是否為簡諧運動解析:判斷一個振動是否為簡諧運動，關鍵是判斷它的回復力是否滿足其大小與位移成正比、方向與位移方向相反以木塊為研究對象，設靜止時木塊浸入水中x，當木塊被壓入水中x后，木塊受到重力mg和浮力F浮，如圖所示木塊振動的回復力為 F回=mgF浮 木