人教版高中物理选修3-4全套PPT课件
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人教版 高中物理选修3-4 15.4广义相对论简介课件(18张ppt)
这说明一个均匀的引力场与一个做匀加速运动 的参考系等价，这就是等效原理。
二、广义相对论的几个结论
从广义相对论的两个基本原理出发， 可以直接得到一些“意想不到”的结 论。请大家阅读教材，说明得到了哪 些结论，这些结论的实验验证是什么？
第一个结论，物质的引力使光线弯曲。 20世纪初，人们观测到了太阳引力场引起 的光线弯曲。观测到了太阳后面的恒星。
引力场的存在会使得空间不同位置的时间进程出现差别， 在强引力场的星球附近，时间进程会变慢。矮星表面的引 力很强，那里的时间进程慢，那里原子发射的光的频率会 比地球上同种原子发射的光的频率低。因为在可见光范围 内，红光频率是最低的。这种发射光的频率变低的现象就 认为是红移。
时间间隔与引力场有关
各 类 星 体 对 比
15.4 广义相对论简介
教学目标
1．了解广义相对性原理和等效原理。
2．了解广义相对论的几个结论及主要观测证据。 3．通过本节学习，激发学生探索宇宙奥秘的兴趣，
形成初步的相对论时空观。
教学重点 广义相对性原理和等效原理。 教学难点 理解广义相对论的几个结论。
19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入， 人们认识到了光的电磁本质．我们已经知道，电磁 波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁场的 研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论 的出现．
一、广义相对性原理和等效原理
广义相对性原理的内容：“在任何参考系中，物 理规律都是相同的”，也可以理解为：“物理学定 律必须对于无论哪种方式运动着的参考系都成立”。
停泊在行星表面的飞船里，没有支撑的物体 会做自由落体运动即匀加速运动，这是因为飞 船处在行星表面空间的引力场中；
如果飞船远离行星表面做匀加速运动，也会观察到 没有支撑的物体的自由落体运即匀加速运动。我们不 能根据飞船内的自由落体运动来判断飞船到底在加速 运动，还是停在一个行星的表面。
二、广义相对论的几个结论
从广义相对论的两个基本原理出发， 可以直接得到一些“意想不到”的结 论。请大家阅读教材，说明得到了哪 些结论，这些结论的实验验证是什么？
第一个结论，物质的引力使光线弯曲。 20世纪初，人们观测到了太阳引力场引起 的光线弯曲。观测到了太阳后面的恒星。
引力场的存在会使得空间不同位置的时间进程出现差别， 在强引力场的星球附近，时间进程会变慢。矮星表面的引 力很强，那里的时间进程慢，那里原子发射的光的频率会 比地球上同种原子发射的光的频率低。因为在可见光范围 内，红光频率是最低的。这种发射光的频率变低的现象就 认为是红移。
时间间隔与引力场有关
各 类 星 体 对 比
15.4 广义相对论简介
教学目标
1．了解广义相对性原理和等效原理。
2．了解广义相对论的几个结论及主要观测证据。 3．通过本节学习，激发学生探索宇宙奥秘的兴趣，
形成初步的相对论时空观。
教学重点 广义相对性原理和等效原理。 教学难点 理解广义相对论的几个结论。
19世纪后半叶，关于电磁场的研究不断深入， 人们认识到了光的电磁本质．我们已经知道，电磁 波是以巨大且有限的速度传播的，因此在电磁场的 研究中不断遇到一些矛盾，这些矛盾导致了相对论 的出现．
一、广义相对性原理和等效原理
广义相对性原理的内容：“在任何参考系中，物 理规律都是相同的”，也可以理解为：“物理学定 律必须对于无论哪种方式运动着的参考系都成立”。
停泊在行星表面的飞船里，没有支撑的物体 会做自由落体运动即匀加速运动，这是因为飞 船处在行星表面空间的引力场中；
如果飞船远离行星表面做匀加速运动，也会观察到 没有支撑的物体的自由落体运即匀加速运动。我们不 能根据飞船内的自由落体运动来判断飞船到底在加速 运动，还是停在一个行星的表面。
人教版高中物理选修3-4全册课件【完整版】
典例分析
举一反三 触类旁通
一、对简谐运动的理解 【例1】 一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有( )
A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度为最大值 C．振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D．振子每经过同一位置，其速度不一定相同，但加速度一定 相同
解析 简谐运动并不一定在水平方向上，各个方向都可 以，故A选项错误；简谐振动是最简单的振动，故B选项错； 简谐运动的振动图象是正弦曲线，但简谐运动的轨迹并不是正 弦曲线，故C选项错误；物体的振动图象是正弦曲线，该振动 一定是简谐运动，故D选项正确．
【答案】 D
二、对简谐运动图象的认识 【例2】 (多选题)如图所示，表示某质点做简谐运动的 )
(4)区别机械运动中的位移：机械运动中的位移是从初位 置到末位置的有向线段；在简谐运动中，振动质点在任意时刻 的位移总是相对于平衡位置而言的，都是从平衡位置开始指向 振子所在位置． 二、理解简谐运动的图象 1．形状：正(余)弦曲线 2．物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置 的位移，是位移随时间的变化规律．
3．获取信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向．如图①所示，质 点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图 ②中a点，下一时刻离平衡位置更远，故质点此刻向上振动． (3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比 较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若 远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠 近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小．如图② 中b点，此刻质点从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增 大，位移、加速度正在减小．c点对应时刻，质点从负位移远离平 衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大.
高中物理：13.3《双缝干涉实验》课件(新人教版选修3-4)
高中物理：13.3《双缝干涉实验》课件（ 新人教版选修3-4）
16.05.2023
生产计划部
第一页，共14页。
一、实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹 间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越 大，条纹间的距离也越大，这是为什么？
r1
S1 θ
d
r2
S2 l
r2-r1=dsinθ
P1
遮光筒 屏
L2
图（甲）
第五页，共14页。
注意事项：
1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单 缝、双缝、遮光筒、光屏
2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置
3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均 在遮光筒的中心轴线上
4、若出现在光屏上的光很弱，由于不 共轴所致
5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是
否平行有很大关系
5
第1条 时读数
45
40
35
15
200
5
10
15
20
30
第4条 时读数 图（丙）
第九页，共14页。
游标尺的读数 ：
第十页，共14页。
第十一页，共14页。
测量结果求波长： 测出n个亮条纹间的举例a。就可以求
出相邻两个亮条纹的距离
x a
n 1
再由 x l
d
得 ad
(n 1)l
第十二页，共14页。
第六页，共14页。
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
第七页，共14页。
第 第中 第 第
二 一间 一 二
条 条亮 条 条
亮 亮纹 亮 亮
纹纹
纹纹
第 第第第 第第 三 二一一 二三 条 条条条 条条 暗 暗暗暗 暗暗 纹 纹纹纹 纹纹
16.05.2023
生产计划部
第一页，共14页。
一、实验原理
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条纹 间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长越 大，条纹间的距离也越大，这是为什么？
r1
S1 θ
d
r2
S2 l
r2-r1=dsinθ
P1
遮光筒 屏
L2
图（甲）
第五页，共14页。
注意事项：
1、安装仪器的顺序：光源、滤光片、单 缝、双缝、遮光筒、光屏
2、双缝与单缝相互平行，且竖直放置
3、光源、虑光片、单缝、双缝的中心均 在遮光筒的中心轴线上
4、若出现在光屏上的光很弱，由于不 共轴所致
5、若干涉条纹不清晰，与单缝和双缝是
否平行有很大关系
5
第1条 时读数
45
40
35
15
200
5
10
15
20
30
第4条 时读数 图（丙）
第九页，共14页。
游标尺的读数 ：
第十页，共14页。
第十一页，共14页。
测量结果求波长： 测出n个亮条纹间的举例a。就可以求
出相邻两个亮条纹的距离
x a
n 1
再由 x l
d
得 ad
(n 1)l
第十二页，共14页。
第六页，共14页。
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
ΔX
第七页，共14页。
第 第中 第 第
二 一间 一 二
条 条亮 条 条
亮 亮纹 亮 亮
纹纹
纹纹
第 第第第 第第 三 二一一 二三 条 条条条 条条 暗 暗暗暗 暗暗 纹 纹纹纹 纹纹
高中物理选修3-4电磁波的发射、传播和接收课件
在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成：
一、无线电波的发射
调频波的形成：
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种：调幅和调频
调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
首先，我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。 • 频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
三、无线电波的接收
1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电
流最强（这种现象叫做电谐振）
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成：
一、无线电波的发射
调频波的形成：
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种：调幅和调频
调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
首先，我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。 • 频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
三、无线电波的接收
1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电
流最强（这种现象叫做电谐振）
高中物理,选修3---4,全册课件汇总
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。
四、简谐运动： 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。如：弹簧 振子的运动。简谐运动是最简单、最基本的振动。 2、简谐运动的图象
第二个1/2周期： 7t 时间t(s) 6t
0
0
8t
0
9t
0
10t
0
11t
0
12t
0
位移 20.0 x(cm)
17.7
10.3
0.1
-10.1
-17.8
-20.0
坐标原点O－平衡位置 横坐标－振动时间t 纵坐标－振子相对于平衡位置的位移
描点法得到的位移---时间图像
你还能想到其它方法吗？
以位移替代时间
选修3—4 第十一章 机械振动
§11.2
简谐运动的描述
一、描述简谐运动的物理量 1、振幅A
是标量
（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 （2）物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围
A
O
B
简谐运动OA = OB
一、描述简谐运动的物理量 2、周期和频率 —描述振动快慢的物理量 周期T：振子完成一次全振动所需要的时间 一次全振动：振动物体从某一初始状态开始， 再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完 全相同）所经历的过程。 频率f：单位时间内完成全振动的次数
生活中的物理， 你了解它们吗？
我见过
高中物理新课标人教版选修3-4 配套课件14-2、3
第8页
2．电磁振荡 在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，极板
间的电压，电路中的电流以及电容器两极板间的电场，线圈里的磁场，
都发生周期性的变化的现象，叫做电磁振荡．
第9页
3 ．电磁振荡中的电流 i ，极板间电压 U ，极板上的电量 q ，电场能 和磁场能之间的对应关系，如下图所示．
微 波
第21页
一、有关电磁振荡的基本问题 例1：关于LC振荡电路中振荡电流，下列说法正确的是( A．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场最大 B．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零 C．振荡电流增大的过程，线圈中的磁场能转化成电场能 D．振荡电流减小的过程，线圈中自感电动势增 )
第22页
解析：本题考查的是电磁振荡产生的过程，振荡电流最大时，线 圈中磁场能最大，电容器中电场能为零，场强为零，A选项是错误
大．
第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样 才能有效地把能量辐射出去．用开放电路可以有效地把电磁波发射出
去，如下图表示发射电路由闭合电路转化为开放电路．
发射电路由闭合电路变成开放电路 第14页
2．无线电波的发射与调制 在电磁波的发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做
调制．如下图所示为调制的装置．
此ppt下载后可自行编辑
高中物理课件
第1页
第2页
第二、三节 电磁振荡、电磁波的发射和接收
第3页
1．理解振荡电路、振荡电流及LC电路的概念，了解LC回路中振荡
电流的产生过程．
2．了解电磁振荡的周期和频率，会求LC电路的周期和频率． 3．了解电磁波的发射、传播和接收过程，了解无线电通信的基本 原理． 4．知道调制、调幅、调频、调谐、解调的概念． 5．能联系周边生活，了解无线通信在生活中的应用．
2017人教版高中物理选修3-4-12.4-波的衍射和干涉-课件
留意：一切波都能发生衍射，而要发生明 显的衍射现象须满足上述条件，当不满足 上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是 衍射现象不明显，不易被我们观看到
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后，各列波独立传播
2、波叠加原理：
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加，使某些区 域的振动加强，有些区域的振动减弱，并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔， 这种现象叫做波的干预，形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样．而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样，则需要满足确定 的条件．
——减弱 ——加强
〔n＝0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻，，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相，遇经，过经半过个半周个期周，期就，变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波，谷在这相一遇点．，波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的， 质时点，振质动点的的振位幅移等最于大两，列等波于的两振列幅波之的差振，幅假之设和两；列 波因的此振在幅这一一样点，，质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强，点水，面保 持质安点静的．振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来，为振动加强区； 相应的振动最不猛烈或静止的质点连起来，为振动减 弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
留意： 〔1〕振动加强的区 域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始 终减弱． 〔2〕振动加强〔减 弱〕的区域是指质点 的振幅大〔小〕，而 不是指振动的位移大 〔小〕，由于位移是 在时刻变化的．
二、波的叠加
1、波在叠加时的特点
1
2
1
2
实际波型
1 2
2
1
2
1
〔1〕相遇时，位移是两列波分别产生 的位移的矢量和。
〔2〕相遇后，各列波独立传播
2、波叠加原理：
波的独立性原理
三 、波的干预
1、波的干预 波的干预
频率一样的两列波段叠加，使某些区 域的振动加强，有些区域的振动减弱，并 且振动加强和振动减弱的区域相互间隔， 这种现象叫做波的干预，形成的图样叫做 波的干预图样。
2、产生波的干预的条件
两列波相遇叠加不愿定能得到稳定 的干预图样．而要产生稳定的干预现象 形成稳定的干预图样，则需要满足确定 的条件．
——减弱 ——加强
〔n＝0、1、2、3…… 〕
4、对波的干预 的解释
假假设设在在某某一一时时刻刻，，在在水水面面上上的的某某一一点点是是两两列列波波的的波 峰波和峰波和谷波相峰遇相，遇经，过经半过个半周个期周，期就，变就成变波成谷波和谷波峰 相和遇波，谷在这相一遇点．，波两峰列和波引峰起、的波振谷动和始波终谷是相减遇弱的， 质时点，振质动点的的振位幅移等最于大两，列等波于的两振列幅波之的差振，幅假之设和两；列 波因的此振在幅这一一样点，，质始点终振是动两的列振波幅干就预等的于加零强，点水，面保 持质安点静的．振动最猛烈.
把相应的振动最猛烈的质点连起来，为振动加强区； 相应的振动最不猛烈或静止的质点连起来，为振动减 弱区．振动加强区和振动减弱区是相互隔开的．
留意： 〔1〕振动加强的区 域振动始终加强，振 动减弱的区域振动始 终减弱． 〔2〕振动加强〔减 弱〕的区域是指质点 的振幅大〔小〕，而 不是指振动的位移大 〔小〕，由于位移是 在时刻变化的．
人教版高中物理选修3-4课件游标卡尺
读数练习
0
1
2
3
4
0
10
主尺读数： 11 mm
游标尺读数：7×0.1mm=0.7mm
测量值：11 mm + 0.7mm=11.7mm
读数练习
0
1
2
3
4
0
10
主尺读数： 20 mm 游标尺读数： 6×0.1mm=0.6mm 测量值：20 mm + 0.6mm=20.6mm
读数练习
8
9 10
11 12
高中物理课件
灿若寒星整理制作
游标卡尺
内测量爪
0 0
游标卡尺的构造
紧固螺钉
1
主尺 深度尺
5
10
游标尺
外测量爪
游标卡尺的构造与用途
三尺：主尺、游标尺、深度尺 两爪：外测量爪、内测量爪 一螺钉：紧固螺钉 用途：测量长度、厚度、内径、外径、深度
测外径
0
1
0
5
10
测内径
0 0
1
5
10
测深度
0
1
0
5
10
读数原理
主尺
0
1
2
3
4
游标 游标刻度：将9毫米10等分，每格0.9毫米 即：主尺与游标尺每格相差0.1毫米
读数原理
主尺
0
1
2
3
4
游标尺右移0.1mm
游标尺的第一条刻度与主尺的某 一刻度对齐
读数原理
主尺
0
1
2
3
4
游标尺右移0.2mm 游标尺第2条刻度线与主尺对齐。 第N条刻度对齐，表示移动N个0.1mm
20
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简谐运动
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．知道机械振动、平衡位置的概念． 2．理解弹簧振子这一物理模型． 3．知道什么是简谐运动． 4．知道简谐运动的振动图象为一正弦曲线．
教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、弹簧振子 1．平衡位置：振子原来静止时的位置． 2．机械振动：振子在平衡位置附近所做的往复运动，简 称振动．
2．位移—时间图象(x－t图象)的物理意义 振动图象表示振动物体相对平衡位置的位移随振动时间的 变化规律． 三、简谐运动及其图象 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，简谐运动是最简单、最基本的振动．弹簧振子的运动就 是简谐运动．
(2)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位移就为负．
(3)位移的表示方法(如图)：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，用振动图象中该时刻振 子所在的位置坐标来表示．在t1时刻振子的位移为x1，t2时刻振 子的位移为x2，t4时刻为－x4.
A．t1、t2时刻的速度相同 B．从t1到t2这段时间内，速度与加速度同向 C．从t2到t3这段时间内，速度变大，加速度变小 D．t1和t3时刻的加速度相同
【解析】 t1时刻振子速度最大，t2时刻振子的速度为 零，故A不正确；t1到t2这段时间内，质点远离平衡位置，故速 度背离平衡位置，而加速度指向平衡位置，所以二者方向相 反，故B不正确；在t2到t3这段时间内，质点向平衡位置运动， 速度在增大，而加速度在减小，故C正确；t1和t3时刻振子在平 衡位置，故加速度均为零，D选项正确．
典例分析
举一反三 触类旁通
一、对简谐运动的理解 【例1】 一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有( ) A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值 B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度为最大值 C．振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同 D．振子每经过同一位置，其速度不一定相同，但加速度一定 相同
3．获取信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向．如图①所示，质 点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.
(2)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图 ②中a点，下一时刻离平衡位置更远，故质点此刻向上振动．
(3)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比 较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若 远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大，若靠 近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小．如图② 中b点，此刻质点从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增 大，位移、加速度正在减小．c点对应时刻，质点从负位移远离平 衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大.
解析 简谐运动并不一定在水平方向上，各个方向都可 以，故A选项错误；简谐振动是最简单的振动，故B选项错； 简谐运动的振动图象是正弦曲线，但简谐运动的轨迹并不是正 弦曲线，故C选项错误；物体的振动图象是正弦曲线，该振动 一定是简谐运动，故D选项正确．
【答案】 D
二、对简谐运动图象的认识 【例2】 (多选题)如图所示，表示某质点做简谐运动的 图象，以下说法正确的是( )
2．简谐运动的图象 简谐运动的图象是一条正弦曲线，表示做简谐运动的质点 位移随时间变化的规律.
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一、正确认识弹簧振子及振动位移 1．弹簧振子：一种理想化模型，表现在： (1)构造上是用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．对机械振动位移的理解 (1)振动位移是从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有 向线段，方向为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．
(4)区别机械运动中的位移：机械运动中的位移是从初位 置到末位置的有向线段；在简谐运动中，振动质点在任意时刻 的位移总是相对于平衡位置而言的，都是从平衡位置开始指向 振子所在位置．
二、理解简谐运动的图象 1．形状：正(余)弦曲线 2．物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置 的位移，是位移随时间的变化规律．
【答案】 CD
名师点拨 图象法是研究物理问题的常用方法之一，是运 用数学手段解决物理问题能力的重要体现．应用图象法来分析 物理问题时，一定要注意结合实际的物理模型弄清图象的物理 意义，特别是一些特殊点的意义，必须结合物理过程来认识．
巩固练习2 如图所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运 动，O是平衡位置，把向右的方向选为正方向，以某时刻作为 计时零点(t＝0)，经过1/4周期，振子具有正方向的最大加速 度，那么如图所示的四个振动图象中能正确反映振动情况的图 象是( )
【解析】 加速度方向与位移方向相反，位移方向为负 时，加速度方向一定为正．但速度方向为物体运动方向与位移 方向无关，可正可负，A错；通过平衡位置时，加速度为零， 速度为最大值，每次经过平衡位置时速度大小相等，但方向不 一定相同，故B、C错；每次通过同一位置时，位移相同，故 加速度相同，速度大小相同，但方向不一定相同，故D正确．
【答案】 D
名师点拨 ①在简谐运动中位移方向与加速度方向相反； ②在同一位置，位移方向一定，速度有两个可能的方向．
巩固练习1 关于简谐运动，下列说法正确的是( ) A．简谐运动一定是水平方向的运动 B．所有的振动都可以看作简谐运动 C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线形的轨迹线 D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动
3．弹簧振子：它是小球和弹簧组成的系统的总称，是一 个理想模型．
振子模型：如图所示，如果球与杆之间的摩擦可以忽略， 且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略，则该装置为弹簧 振子．
二、弹簧振子的位移—时间图象
1．为了研究弹簧振子的运动规律，以小球的平衡位置为 坐标原点，用横坐标表示振子振动的时间，纵坐标表示振子相 对平衡位置的位移，建立坐标系，如图所示，这就是弹簧振子 运动时的位移—时间图象．