J11.1简谐运动剖析.pptVIP

研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。 第十一章 机械振动 1 简谐运动 一、机械振动 （1）围绕着“中心”位置，即有平衡位置 （2）“往复”运动，即有往复性，周期性 这些运动的共同特点是什么？ （3）振动物体的轨迹可能是直线也可能是曲线 物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。 下列运动中属于机械振动的有 （ ） A、树枝在风的作用下的运动 B、竖直向上抛出的物体的运动 C、说话时声带的振动 D、爆炸声引起的窗扇的运动 ACD 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。 2、理性化模型： （1）不计阻力，小球看成质点 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。 1、概念： 二、弹簧振子——理想化模型 O 注：弹簧振子不一定只在水平面内运动。 思考：振子的运动属于什么运动呢？ 振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，横坐标t为振动时间，纵坐标x为振子偏离平衡位置的位移。 三、弹簧振子的位移—时间图象（即振动图像） O 研究弹簧振子的运动 规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。 （1）、频闪照相 图像绘制方法 t x o 思考：如何理解振子的位移时间图象? 描述了振子在各时刻时相对于平衡位置的位移。 用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。 在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。 2 、描图记录法 图像绘制方法 上图中画出的小球运动的x—t图象很像正弦曲线，是不是这样呢？ 假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。 方法一 验证法: 方法二 拟合法: 在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看一看弹簧振子的位移——时间的关系可以用什么函数表示。 结论： 弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线. 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。简谐运动是最简单、最基本的运动。 例如：弹簧振子的运动就是简谐运动。 三、简谐运动及其图象 2、简谐运动的振动图象 t x o 振动图象是一条正弦曲线.描述了质点作简谐运动时，位移随时间变化的规律，它不是质点的轨迹。 横坐标：振动时间t 纵坐标：振子相对于平衡位置的位移 3. 位移、速度特点 位移： 方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变；远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。 速度： 每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反。 t x o 简谐运动属于下列哪一种运动？ A、匀变速运动 B、匀速直线运动 C、变加速运动 D、匀加速直线运动 研究振动要从最简单、最基本的振动着手，这种振动叫做简谐运动。