第1节简谐运动1.知道什么是简谐运动及回复力的特点．2.掌握描述简谐运动的物理量．(重点＋难点)3．掌握简谐运动的动力学特征．(难点)一、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．2．平衡位置：做往复性运动的物体能够静止的位置．二、简谐运动1．回复力：物体在振动过程中，受到的一个总指向平衡位置的力．2．简谐运动：物体所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的运动．三、振幅、周期和频率1．振幅：振动物体在振动过程中离开平衡位置的最大距离叫做振动的振幅．振幅是标量，为正值，用A表示，单位是米(m)．振幅是表示振动强弱的物理量，振幅越大表示振动越强．2．周期和频率：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间叫做振动的周期．单位时间内完成全振动的次数叫做振动的频率．周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量．它们的关系是f＝．在国际单位制中，周期的单位是秒．频率的单位是赫兹，1Hz＝1s－1.四、简谐运动的能量1．振子在平衡位置时，振子的速度最大，动能最大，弹性势能为零．2．理想弹簧振子运动过程中，任一时刻(或任一位置)系统的总机械能都相等．1．机械振动的轨迹是直线还是曲线？提示：可能是直线，也可能为曲线．只要在平衡位置做往复运动，都是机械振动．2．简谐运动的频率由什么来决定？提示：由振动系统决定，与振幅无关，因此又称固有频率．弹簧振子1．弹簧振子是一种理想化模型(1)构造：一根不计质量的弹簧一端固定，另一端连接一个质点．(2)运动时质点不受任何摩擦和介质阻力．2．弹簧振子的位移(1)振动位移：从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段．(2)矢量性：振动位移是矢量，若规定振动质点在平衡位置右侧时位移为正，则它在平衡位置左侧时就为负．3．弹簧振子的运动规律(1)平衡位置：弹簧振子原来静止的位置，如图中的O点．(2)振子振动过程中物理量的变化．振子的运动位移加速度速度O→B增大方向向左增大方向向右减小方向向左B最大最大0B→O减小方向向左减小方向向右增大方向向右O00最大O→C增大方向向右增大方向向左减小方向向右C最大最大0C→O减小方向向右减小方向向左增大方向向左在振动中，位移都是从平衡位置开始指向振子某时刻所在位置的有向线段，一般运动中的位移都是由初位置指向末位置．(多选)关于做简谐运动的物体的位移、加速度和速度间的关系，下列说法中正确的是()A．位移减小时，加速度减小，速度增大B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同D．物体的运动方向改变时，加速度的方向不变[解析]当物体向平衡位置运动时，位移减小，速度增大，加速度减小．位移增大时速度减小，两者方向相同，位移减小时速度增大，两者方向相反．在最大位移处速度改变方向而加速度不改变方向，在平衡位置加速度改变方向，而速度不改变方向．正确选项为A、D．[答案]AD分析简谐运动中各物理量的变化时，一定以位移为桥梁，理清各物理量间的关系：回复力、加速度大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反，速度大小随位移的增大而减小，方向有时和位移相同，有时相反．1.如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点是其平衡位置，振子在a和b之间做简谐运动，关于振子下列说法正确的是()A．在a点时加速度最大，速度最大B．在O点时速度最大，位移最大C．在b点时位移最大，速度最小D．在b点时加速度最大，速度最大解析：选C．O为弹簧振子振动的平衡位置，其加速度为零，位移为零，速度最大，B错误；振子在a、b两位置，振动的位移最大，加速度最大，速度为零，故A、D错误，C正确．描述简谐运动的物理量1．回复力(1)回复力的来源：回复力可以是某个力、某个力的分力、几个力的合力；(2)回复力是以效果命名的力，它是振动物体在振动方向上所受的合外力；(3)判定振动是否是简谐运动的步骤―→―→―→2．对全振动的理解：正确理解全振动的概念，应注意把握全振动的五种特征．(1)振动特征：一个完整的振动过程．(2)物理量特征：位移(x)、速度(v)第一次同时与初始状态相同，即物体从同一方向回到出发点．(3)时间特征...
