高中物理 第一章 机械振动 第1节 简谐运动教学案 教科版选修3-4-教科版高二选修3-4物理教学案

第 1 节 简_谐_运_动机械振动与简谐运动[自读教材·抓基础]1．机械振动(1)机械振动：物体(或物体的某一部分)在某一位置两侧所做的往复运动，简称振动。(2)平衡位置：物体能静止的位置(即机械振动的物体所围绕振动的位置)。2．简谐运动(1)回复力：① 概念：当物体偏离平衡位置时受到的指向平衡位置的力。② 效果：总是要把振动物体拉回至平衡位置。(2)简谐运动：① 定义：如果物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置，则物体所做的运动叫做简谐运动。② 公式描述：F＝－kx(其中 F 表示回复力，x 表示相对平衡位置的位移，k 为比例系数，“－”号表示 F 与 x 方向相反)。[跟随名师·解疑难]1．弹簧振子应满足的条件(1)质量：弹簧质量比小球质量小得多，可以认为质量只集中于振子(小球)上。(2)体积：弹簧振子中与弹簧相连的小球的体积要足够小，可以认为小球是一个质点。(3)阻力：在振子振动过程中，忽略弹簧与小球受到的各种阻力。(4)弹性限度：振子从平衡位置拉开的最大位移在弹簧的弹性限度内。1.回复力是使物体回到平衡位置的力，其方向指向平衡位置，简谐运动的回复力满足关系式：F＝－kx。2．由平衡位置指向物体所在位置的有向线段为物体的位移，振动物体离开平衡位置的最大距离为振幅，物体在一个周期内的路程为四个振幅，但四分之一周期内的路程不一定为一个振幅。3．振子做简谐运动时，振动能量不变，振子远离2．简谐运动的位移(1)定义：振动位移可用从平衡位置指向振子所在位置的有向线段表示，方向为从平衡位置指向振子所在位置，大小为平衡位置到该位置的距离。(2)位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示。3．简谐运动的回复力(1)由 F＝－kx 知，简谐运动的回复力大小与振子的位移大小成正比，回复力的方向与位移的方向相反，即回复力的方向总是指向平衡位置。(2)公式 F＝－kx 中的 k 指的是回复力与位移的比例系数，而不一定是弹簧的劲度系数，系数 k 由振动系统自身决定。4．简谐运动的速度(1)物理含义：速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量。在所建立的坐标轴(也称为“一维坐标系”)上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反。(2)特点：如图 1－1－1 所示为一简谐运动的模型，振子在 O 点速度最大，在 A、B 两点速度为零。图 1－1...