沪教版(上海)物理高一第二学期- C 机械振动 课件 _2ppt
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沪教(上海)物理高一第二学期(新)-C机械振动_PPT实用版2
6s第一次通过M点,再经过2s第二次通过M点,
位移和路程分别为什么?运动3.
重力沿圆弧切线方向的分力
2)从图上可看出振子在振动过程中的速度是怎样变化的.
若将振子拉离平衡位置1cm，放手后振子运动至平衡位置需时
6s第一次通过M点,再经过2s第二次通过M点,
则此简谐振动的频率为多少?
④如图所示，已知摆长为L，摆线与水平方向夹角
例7一弹簧振子作简谐振动,周期为T,以下说法正确的是 ( ) A.若t和(t+Δt)时刻振子运动位移的大小相等.方向相同, 则Δt一定等于T的整数倍 B.若t和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等.方向相反, 则Δt一定等于T/2的整数倍 C.若Δt=T,则在t和(t+Δt)时刻振子运动的加速度一定相等 D.若Δt=T/2,则在(t和Δt)时刻弹簧的长度一定相等.
思考：弹簧振子的周期跟振幅 有关吗？ 无 关 ！
➢ 简谐运动系统的周期或频率只由系统本 身的特性决定，跟振幅的大小无关，分 别叫做系统的固有周期或固有频率。（ 即物体在自由状态下的振动周期或频率 ）
1.将弹簧振子从平衡位置拉开1cm后放开，振子的频 率f=5Hz。求振子每s内通过的路程S为多少？
C
OA B
1)位移： 振子相对平衡位置的位移。 （从平衡位置指向所处位置处）。
分别画出C点、A点的位移。
如规定向右为正方向，则振子在哪些位置位移最大？ 哪些位置位移最小？
简谐振动
质点在大小与位移成正比，方向始终指向平衡位置 的回复力的作用下的振动叫做简谐振动。
F= - kx
K是一个常数，对于弹簧振子来讲，K是弹簧的劲度系数。
(Hz) f=50Hz表示什么意思?
弹簧振子在振动过程中，
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三、机械振动的描述
物理量：位移、回复力、加速度、速度 • 位移指离开平衡位置的位移。 全振动：做振动的质点从某位置出发第一次回到 该位置，并保持与出发时相同运动方向的过程叫 做一次全振动。 周期（T）：物体完成一次全振动所需要的时间叫 做周期。 频率(f)：单位时间完成全振动的次数。
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二、产生机械运动的条件
回复力：振动物体离开平衡位置所受到的指向平 衡位置的力。 条件：存在指向平衡位置的回复力。
C→O ← ↓ → ↓ → ↓ → ↑
O→B → ↑ ← ↑ ← ↑ → ↓
B→O → ↓ O→C ← ↑
← ↓← →↑→
↓← ↑ ↑← ↓
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作业
• 《训练篇》简谐运动部分 • 通过查阅资料了解、收集生产、生活中有哪些与
机械振动有关的现象？下节课交流。
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C 机械振动
一、机械振动的定义
物体在某一中心位置附近所作的往复运动叫做机 械振动，简称为振动。
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三、机械振动的描述
物理量：位移、回复力、加速度、速度 • 位移指离开平衡位置的位移。 全振动：做振动的质点从某位置出发第一次回到 该位置，并保持与出发时相同运动方向的过程叫 做一次全振动。 周期（T）：物体完成一次全振动所需要的时间叫 做周期。 频率(f)：单位时间完成全振动的次数。
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二、产生机械运动的条件
回复力：振动物体离开平衡位置所受到的指向平 衡位置的力。 条件：存在指向平衡位置的回复力。
C→O ← ↓ → ↓ → ↓ → ↑
O→B → ↑ ← ↑ ← ↑ → ↓
B→O → ↓ O→C ← ↑
← ↓← →↑→
↓← ↑ ↑← ↓
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作业
• 《训练篇》简谐运动部分 • 通过查阅资料了解、收集生产、生活中有哪些与
机械振动有关的现象？下节课交流。
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C 机械振动
一、机械振动的定义
物体在某一中心位置附近所作的往复运动叫做机 械振动，简称为振动。
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C．加速度、动能和位移
D．位移、动能、回复力
返回
课堂练习
5、弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是
D．速度不一定为负值，加速度一定为负值
（ ABD ） 5、弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是（ ）
（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。 （1）中心位置（平衡位置）
6、如图所示，是一弹簧振子，设向右方向为正，O
为平衡位置，则（ ABD ）
A．A→O位移为负值，速度为正值 B．O→B时，位移为正值，加速度为负值 C．B→O时，位移为负值，速度为负值 D．O→A时，位移为负值，加速度为正值
A
O
B
返回
课堂练习
7、一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其 中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则
机械振动（包括简谐运动）
是一种变加速运。
小结：
一、机械振动 1. 定义：物体在某一中心位置（平衡位置）附近所 做的往复运动叫做机械振动，简称振动．
2.产生条件：物体始终受到一个指向平衡位置的力 （回复力）的作用。
二、简谐振动： 1.定义：回复力大小与位移成正比，方向与位移方 向始终相反的振动叫做简谐振动。
怎样去研究？研究什么呢？
这两个时刻振子的（ B ） C 机 械 振 动
C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反 D．位移、动能、回复力
A．速度一定大小相等,方向相反 （1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。
当m一定时，大小和回复力成正比。 C．位移一定大小相等,但方向不一定相反
D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反 F = -k x（满足胡克定律） C、加速度不断增大的加速运动 物体在某一中心位置（平衡位置）附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动．
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上科版高一年级第二学期
C 机械振动
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C 机械振动
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(2). 回复力: 弹簧振子在振动过程中，当偏离平衡位置时，总是受
到一个跟位移方向相反、能使振子返回平衡位置的力，这个 力叫做回复力。
回复力F跟位移x成正比，而总是指向平衡位置，所以 F的方向始终与位移的方向相反，
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2. 分析:
O位置,小球所受合力等于零。O 点就是弹簧振子的平衡位置。
(1). B→O: x变小, 方向向右; F变小, 方向向左; a变小, 方向向左; v变大 , 方向向左.
(2). O: X为 0 ; F为0 ; a为0 ; v为最大 .
2．简谐振动: (1). 弹簧振子:
把有孔的小球跟弹簧连接在一起，穿在一根光滑水 平杆上，并把弹簧的左端固定，弹簧的质量比小球小得 多，可以忽略，这样就组成一个弹簧振子
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课题： 振 动
引入新课:
我们学习机械运动的规律是从简单到复杂, 匀速直线运动、 匀变速直线运动、 匀速圆周运动，
今天学习一种更复杂的运动——振动。
一阵微风吹过，池塘里的浮萍 会以某一位置为中心上下浮动;
蜜蜂、蜻蜓等昆虫在飞行时,它们的翅 会很快地以某一位置为中心上下抖动;
孩子们荡秋千时, 会以某一位置为中心来回运动;
演示flash
[提出问题]
[讨论]
这些物体的运动有什么共同特征？
[回答]
[归纳] 物体运动时有一中心位置，物体（或
物体的一部分）在中心位置两侧做往复 运动。
一、 机械振动
1. 物体（或物体的一部分）以某一位置 为中心做往复运动，这种运动叫机械振 动，简称振动。
到一个跟位移方向相反、能使振子返回平衡位置的力，这个 力叫做回复力。
回复力F跟位移x成正比，而总是指向平衡位置，所以 F的方向始终与位移的方向相反，
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2. 分析:
O位置,小球所受合力等于零。O 点就是弹簧振子的平衡位置。
(1). B→O: x变小, 方向向右; F变小, 方向向左; a变小, 方向向左; v变大 , 方向向左.
(2). O: X为 0 ; F为0 ; a为0 ; v为最大 .
2．简谐振动: (1). 弹簧振子:
把有孔的小球跟弹簧连接在一起，穿在一根光滑水 平杆上，并把弹簧的左端固定，弹簧的质量比小球小得 多，可以忽略，这样就组成一个弹簧振子
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课题： 振 动
引入新课:
我们学习机械运动的规律是从简单到复杂, 匀速直线运动、 匀变速直线运动、 匀速圆周运动，
今天学习一种更复杂的运动——振动。
一阵微风吹过，池塘里的浮萍 会以某一位置为中心上下浮动;
蜜蜂、蜻蜓等昆虫在飞行时,它们的翅 会很快地以某一位置为中心上下抖动;
孩子们荡秋千时, 会以某一位置为中心来回运动;
演示flash
[提出问题]
[讨论]
这些物体的运动有什么共同特征？
[回答]
[归纳] 物体运动时有一中心位置，物体（或
物体的一部分）在中心位置两侧做往复 运动。
一、 机械振动
1. 物体（或物体的一部分）以某一位置 为中心做往复运动，这种运动叫机械振 动，简称振动。
沪教版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第四章 C 振动 课件 优秀课件
(1).回复力
弹簧振子在振动过程中，当偏离平衡位置时，总是 受到一个跟位移方向相反、能使振子返回平衡位置的力， 这个力叫做回复力。
回复力F跟振子的位移x成正比，而回复力总是指向 平衡位置， 所以回复力的方向始终与位移的方向相反，
F= -kx
比例。
(一)． 刚才提到上端固定的软弹簧挂一个小球， 将小球向下拉开一段距离后放手， 小球便会上下往复运动， 这是弹簧引起的振动。
(二). 研究上述物体产生振动的原因。
演示实验3
1.实验装置: 2. 操作:
物体的运动是平动，可以看作质点，弹簧的质 量比物体小得多，就构成了一个弹簧振子。
3. 分析: 弹簧振子为什么会振动？
变大 最大 变小 0 变大 最大 变小 0
向左 向左 向左 无 向右 向右 向右 无
(三）课堂小结:
1.机械振动 (1). 物体（或物体的一部分）以某一位置为中心做往
复运动，这种运动叫机械振动，简称振动。 (2). 特征: 在中心位置两侧往复运动。 (3). 一种很普遍的运动形式，大至地壳的振动，小
物理模型:
1. 弹簧振子:
把有孔的小球跟弹簧连接在一起，穿在一 根光滑水平杆上，并把弹簧的左端固定，弹 簧的质量比小球小得多，可以忽略，这样就 组成一个弹簧振子。
2. 分析:
O位置,小球所受合力等于零。O 点就是弹簧振子的平衡位置。
(1). B→O: x变小, 方向向右; F变小, 方向向左; a变小, 方向向左; v变大 , 方向向左.
变化规 律
物理量 位移X 大小
方向
回复力F 大小 方向
加速度a 大小 方向
速度v
大小 方向
变小 0 变大 最大 变小 0 变大 最大
弹簧振子在振动过程中，当偏离平衡位置时，总是 受到一个跟位移方向相反、能使振子返回平衡位置的力， 这个力叫做回复力。
回复力F跟振子的位移x成正比，而回复力总是指向 平衡位置， 所以回复力的方向始终与位移的方向相反，
F= -kx
比例。
(一)． 刚才提到上端固定的软弹簧挂一个小球， 将小球向下拉开一段距离后放手， 小球便会上下往复运动， 这是弹簧引起的振动。
(二). 研究上述物体产生振动的原因。
演示实验3
1.实验装置: 2. 操作:
物体的运动是平动，可以看作质点，弹簧的质 量比物体小得多，就构成了一个弹簧振子。
3. 分析: 弹簧振子为什么会振动？
变大 最大 变小 0 变大 最大 变小 0
向左 向左 向左 无 向右 向右 向右 无
(三）课堂小结:
1.机械振动 (1). 物体（或物体的一部分）以某一位置为中心做往
复运动，这种运动叫机械振动，简称振动。 (2). 特征: 在中心位置两侧往复运动。 (3). 一种很普遍的运动形式，大至地壳的振动，小
物理模型:
1. 弹簧振子:
把有孔的小球跟弹簧连接在一起，穿在一 根光滑水平杆上，并把弹簧的左端固定，弹 簧的质量比小球小得多，可以忽略，这样就 组成一个弹簧振子。
2. 分析:
O位置,小球所受合力等于零。O 点就是弹簧振子的平衡位置。
(1). B→O: x变小, 方向向右; F变小, 方向向左; a变小, 方向向左; v变大 , 方向向左.
变化规 律
物理量 位移X 大小
方向
回复力F 大小 方向
加速度a 大小 方向
速度v
大小 方向
变小 0 变大 最大 变小 0 变大 最大
沪教版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第四章 C 机械振动 课件 _4精品课件
重点难点:
1.简谐运动的概念. 2.理解简谐运动的特点和规律.
2020/11/27
3
一 . 机械振动概念:
物体在平衡位置两侧附近所做的往复运动叫做机械振动, 简称振动.
构建模型:
两相同小球一端各连接一相同弹簧,弹簧另一端固定在墙上, 分别放在光滑,粗糙的水平面上,使弹簧形变量相同情况下,突然释 放小球.请思考下列问题:
2020/11/27件,所以不是简谐运动.
7
请大家回忆上述内容, 准备好,完成下列题目. (学生观察弹簧振子运 动过程)物理多媒体课件.htm
2020/11/27
???
8
２．一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的有：
A. 若位移为负值，则速度一定为正值．
B. 振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大．
球的往复运动是不是简谐运动？（请讨论）
[分析] 表面看来,此时皮球的运动似乎与弹簧振子情况相同, 每隔相同时间,皮球往复运动一次,其实,拍皮球时除了手接触皮球 和皮球落地这两个瞬间受到手和地面的作用力外,在
上下往复过程的其余时间里,球都只受一个恒力
(即重力)的作用(阻力不记),不符合F回= kx的条
2020/11/27
1
物
同学们在日常生活都观察到那些振动现象?请举例说明.
例如:挑水时扁担的运动, 树条的摆动等.
理
下面我们来学习第二章.
课
件
2020/11/27
2
教学目标:
1.知道机械振动是机械运动的另一种形式,知道其概念. 2.知道什么是简谐运动,理解简谐运动回复力的特点. 3.理解简谐运动一次全振动过程各物理量的变化情况.
1.它们谁振动的时间长?为什么?
(答:光滑面上的小球,因为阻力小.)
1.简谐运动的概念. 2.理解简谐运动的特点和规律.
2020/11/27
3
一 . 机械振动概念:
物体在平衡位置两侧附近所做的往复运动叫做机械振动, 简称振动.
构建模型:
两相同小球一端各连接一相同弹簧,弹簧另一端固定在墙上, 分别放在光滑,粗糙的水平面上,使弹簧形变量相同情况下,突然释 放小球.请思考下列问题:
2020/11/27件,所以不是简谐运动.
7
请大家回忆上述内容, 准备好,完成下列题目. (学生观察弹簧振子运 动过程)物理多媒体课件.htm
2020/11/27
???
8
２．一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的有：
A. 若位移为负值，则速度一定为正值．
B. 振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大．
球的往复运动是不是简谐运动？（请讨论）
[分析] 表面看来,此时皮球的运动似乎与弹簧振子情况相同, 每隔相同时间,皮球往复运动一次,其实,拍皮球时除了手接触皮球 和皮球落地这两个瞬间受到手和地面的作用力外,在
上下往复过程的其余时间里,球都只受一个恒力
(即重力)的作用(阻力不记),不符合F回= kx的条
2020/11/27
1
物
同学们在日常生活都观察到那些振动现象?请举例说明.
例如:挑水时扁担的运动, 树条的摆动等.
理
下面我们来学习第二章.
课
件
2020/11/27
2
教学目标:
1.知道机械振动是机械运动的另一种形式,知道其概念. 2.知道什么是简谐运动,理解简谐运动回复力的特点. 3.理解简谐运动一次全振动过程各物理量的变化情况.
1.它们谁振动的时间长?为什么?
(答:光滑面上的小球,因为阻力小.)
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其实……其实我们不觉得太心急了吗？这是有一次自己疲于奔命，病倒了，在医院打点滴时想到的。我时常恐慌，害怕自己浪费时间，就连在医院打点滴的时候
想快点结束，所以乘着护士不在，自己偷偷的拨快了点滴速度。刚开始自己还能勉强受得了，过了差不多十分钟，真心忍不住了，只好叫护士帮我调到合适的速
我就在想，平时做事和打点滴何尝不是一样，都是有一个度，你太急躁了、太想赶超，身体是受不了的。身体是革命的本钱，我们还年轻，还有大把的时间够我
一定是个很棒的挥球手。接着男孩子又对自己喊：“我是世界上最棒的挥球手！”其实，大多数情况下，很多人做不到这看似荒谬的自我鼓励，可是，这故事却
下的执著，而这执著是很多人并不具备的……而许多奇迹往往是执著者造成的。许多人惊奇地发现，他们之所以达不到自己孜孜以求的目标，是因为他们的主要
自己失去动力。如果你的主要目标不能激发你的想象力，目标的实现就会遥遥无期。因此，真正能激励你奋发向上的是确立一个既宏伟又具体的远大目标。实现
回复力F跟位移x成正比，而总是指向平衡位置，所以 F的方向始终与位移的方向相反，
F=-kx
比例常数k是跟振动系统有关的一个量 负号表示回复力F的方向始终跟位移x的方向相反。
(3). 简谐振动: 物体在受到大小跟位移成正比，而方向相反的回复力
作用下的振动，叫做简谐振动。
(4). 简谐运动是一种简单的、基本的振动，许多物体的微小 振动都可以看作是简谐运动，复杂的振动可以看作简谐运动 的叠加.
而我的社交时间也不得不尽量地缩短，我甚至不再有功夫交朋友。更可怕的是，我的工作量明明没有变化，可看起来每一天它都在成倍地递增。我开始害怕夜幕
一天有更多的事情被贴上了“没完成”的标签。我责备那是自己“无能”的表现，直到我意识到问题的关键“没有效率的勤奋，就是懒惰。”
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堂
练
习
5、弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是
（ ABD ）
A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零
B．振子做减速运动，加速度却在增大
二、简谐振动： 1.定义：回复力大小与位移成正比，方向与位移方 向始终相反的振动叫做简谐振动。
2.产生条件： x 与F 的方向总相反、a与 F 的方向 总相同。 F回= - kx
（3）运动特点： 周期性： 简谐运动的物体经过一个周期或ｎ
个周期后，能回复到原来的运动状态，因此处 理实际问题时，要注意多解的可能性或需定出 结果的通式。
O到B的过程中：（ E ）
A、匀加速运动
B、加速度不断减小的加速运动
C、加速度不断增大的加速运动
D、加速度不断减小的减速运动
E、加速度不断增大的减速运动
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课堂练习
2、一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐 运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,
回复力： F kx
两种典型的简谐振动：
（1）弹簧振子 （2）单摆 （θ<50)
加速度a：
矢量。方向同回复力方向，指向平衡 位置。当m一定时，大小和回复力成正比。
a F回 k x
m
m
速 度 v： 矢量。速度的方向即振子运动的方向。
（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v 与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。
B OB段的位移方向？
P点的位移？
O PA 答：始终向左。
答：O→P
回复力的大小 ：
F = -k x（满足胡克定律） k： 弹簧的劲度系数。 x： 偏离平衡位置的位移 负号：表示回复力的方向跟振子离开平 衡位置的位移方向总相反。
简谐振动：
回复力大小与位移成正比， 方向与位移方向始终相反的振动叫做 简谐振动。
C 机械振动
一、机械振动
一、机械振动
问题：这些运动有什么共同特点？
物体做机械振动的条件是什么？
一、机械振动
❖运动特点:
（1）中心位置（平衡位置） （2）往复运动（有周期性）
❖受力特点:
当物理离开平衡位置（或中心位置）时， 就会受到一个指向平衡位置的力 ——回复力
竖直吊挂的弹 簧振子在竖直 单摆做圆弧运动 平面内振动
堂
练
习
3、做简谐运动的物体，当位移为负值时，
以下说法正确的是 （ B ）
A．速度一定为正值，加速度一定为正值
B．速度不一定为正值，但加速度一定为正值
C．速度一定为负值，加速度一定为正值
D．速度不一定为负值，加速度一定为负值
沪教版（上海）物理高一第二学期- C 机械振动 课件 _2
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水平放置的弹 簧振子在光滑 水平面上振动
重力与弹力的合力。 重力沿圆弧方 向的切向分力
弹簧的弹力
一、机械振动
1.定义:
物体在某一中心位置（平衡位置）附近所做的 往复运动叫做机械振动，简称振动．
2.产生条件:
物体始终受到一个指向平衡位置的力（回复力） 的作用。
例题 ：
下列运动中属于机械振动的有（ ACD）
机械振动中位移的规定
在研究机械振动时，我们把偏离平衡位置 的位移简称为位移。
规定平衡位置（中心位置）为位移的参考 点，即物体运动的起始点。
A OB
物理量
变化过程
O→B B B→O O O→A A A→O O
位移X 方向 → → →
←← ←
大小 ↑ M ↓ 0 ↑ M ↓ 0
回复力F 方向 ← ← ←
（2）当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v 与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。
机械振动（包括简谐运动）
是一种变加速运。
小结：
一、机械振动 1. 定义：物体在某一中心位置（平衡位置）附近所 做的往复运动叫做机械振动，简称振动．
2.产生条件：物体始终受到一个指向平衡位置的力 （回复力）的作用。
堂
练
习
4、在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下
BCD 列各组中描述振动的物理量总是相同的是 （
）
A．速度、加速度、动能
B．加速度、回复力和位移
C．加速度、动能和位移
D．位移、动能、回复力
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对称性：简谐振动的物体在振动过程中，其
速度、位移、回复力、加速度等物理量的大小 关于平衡位置对称。具有对称性的过程所用时 间也是相等的。
运动性质： 简谐运动是一种变加速运动。
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课堂练习
x
C
O
B
1、振子的运动情况分别是下列说法的哪一
个：在由C到O的过程中：（ B ）， 由
但方向相反,则这两个时刻振子的（ B ）
A．速度一定大小相等,方向相反
B．加速度一定大小相等,方向相反
C．位移一定大小相等,但方向不一定相反
D．以上三项都不一定大小相等方向相反
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回复力F 方向 ← ← ←
→ →→
加速度a
大小 ↑ M ↓ 0 ↑ M ↓ 0
速度V 方向 →
←←←
→→
大小 ↓ 0 ↑ M ↓ 0 ↑ M
符号约定： 增大↑ 减小↓ 最大M 零0 向左← 向右→
振动物体的位移：
是相对平衡位置的位移，它总是以平衡位 置为始点，方向由平衡位置指向物体所在位置， 位移的大小等于这两个位置之间的距离。
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
你能再举出一些例子吗？
从易到难，由浅入深，谁最简单 先研究谁
研究 ：位移 速度 回复力 加速度
弹簧振子 理想化模型
A
O
B
忽略摩擦力 ； 把小球看成质点； 忽略弹簧质量。
研究：
弹簧振子在振动过程中相关 物理量（ v、x 、 F 、a ）的变 化规律是怎样的呢？
→ →→
加速度a
大小 ↑ M ↓ 0 ↑ M ↓ 0
速度V 方向 →
←←←
→→
大小 ↓ 0 ↑ M ↓ 0 ↑ M
符号约定： 增大↑ 减小↓ 最大M 零0 向左← 向右→
A OB
物理量
变化过程
O→B B B→O O O→A A A→O O
位移X 方向 → → →
←← ←
大小 ↑ M ↓ 0 ↑ M ↓ 0