简谐运动及其图象 审稿：李井军 责编：郭金娟 目标认知 学习目标 1.掌握简谐运动的特点及规律，知道回复力是怎样的力； 2.掌握描述振动的物理量：周期、频率和振幅，知道固有周期和固有频率； 3.了解简谐运动的图象，即位移-时间图象。 学习重点、难点 1.简谐运动的特点及规律； 2.对简谐运动图象的理解。 知识要点梳理 知识点一：弹簧振子 要点诠释： 1.弹簧振子 如图，把连在一起的弹簧和小球穿在水平杆上，弹簧左端固定在支架上，小球可以在杆上滑动。小球滑动时的摩擦力可以忽略，弹簧的质量比小球的质量小得多，也可忽略。这样就成了一个弹簧振子。 注意： ①小球原来静止的位置就是平衡位置。小球在平衡位置附近所做的往复运动，是一种机械振动。 ②小球的运动是平动，可以看作质点。 ③弹簧振子是一个不考虑摩擦阻力，不考虑弹簧的质量，不考虑振子（金属小球）的大小和形状的理想化的物理模型。 2.弹簧振子的位移——时间图象 （ 1）振动物体的位移是指由平衡位置指向振子所在处的有向线段，可以说某时刻的位移。 说明：振动物体的位移与运动学中位移的含义不同，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，末位置是振子所在的位置。因而振子对平衡位置的位移方向始终背离平衡位置。 （ 2）振子位移的变化规律 振子的运动 A→ O O→ B B→ O O→ A 对 O 点位移的方向 向右 向左 向左 向右 大小变化 减小 增大 减小 增大 （ 3）如何记录振动的图象 ①用频闪照相的方法。因为摄像底片从下向上匀速运动，底片运动的距离与时间成正比，因此可用底片运动的距离代表时间轴。振子的频闪照片反映了不同时刻振子离开平衡位置的位移，也就是位移随时间变化的规律。 ②在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔，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。 这种方法在实际中有着很重要应用。如医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置等，都用类似的方法记录振动情况。 （ 4）弹簧振子的位移－时间图象是一条正（余）弦曲线。 知识点二：简谐运动 要点诠释： 1.简谐运动 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。 简谐运动是机械振动中最简单、最基本的振动。弹簧振子的运动就是简谐运动。 2.描述简谐运动的物理量 （ 1）振幅（A） 振幅是指振...
