教科版物理选修3-4 1.1简谐运动(共25张PPT)
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教科版高中物理选修3-4课件 1 简谐运动的图像和公式课件1
自主学习
名师解疑
分类例析
【变式1】 弹簧振子做简谐运动的振动图像如图1-3-5所示，则 ( )． A．t＝0时，质点位移为零，速度为零，加速度为零 B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零，加速度最大 C．t1和t2时刻振子具有相同的速度 D．t3和t4时刻振子具有相同的加速度
图1-3-5
自主学习
速度不相同，选项C错误；t3和t4时刻振子位移相同，即处在同一 位置，因此有大小相等，方向相同的加速度，选项D正确． 答案 BD
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分类例析
简谐运动的表达式的理解和应用
【典例2】 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝ Asint，则质点( )． A．第1 s末与第3 s末的位移相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．第3 s末与第5 s末的位移方向相同 D．第3 s末与第5 s末的速度方向相同
的位移大小和方向均相等，所以A、D两点的加速度一定相等，C
正确；
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分类例析
A、C两点的时间间隔Δt＝
T 2
，A点与C点位移大小相等，方向相
反，在A点弹簧是伸长的，在C点弹簧是压缩的，所以在A、C两
点，弹簧的形变量大小相同，而弹簧的长度不相等，D错误．
答案 C
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分类例析
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分类例析
解析 振幅是标量，A、B的振动范围分别是6 m、10 m，但振幅
分别为3
m、5
m；A错．A、B振动的周期T＝
2π ω
＝
2π 100
s＝
6.28×10－2 s，B错；因TA＝TB，故fA＝fB，C对；Δφ＝φA0－φB0＝
人教版选修3-4 11.1简谐运动复习课件 (共27张PPT)
度的表达式应为g＝______。 请你判断该同学得到的
实验结果与摆球重心就在球
心处的情况相比，将______。 （填偏大、偏小或相同）
振动系统不受外力作用的振动叫固有振动 振动的频率叫固有频率 振动的周期叫固有周期
一、阻尼振动
1、定义：系统受到了阻力作用，振幅越来越小的 振动
2、图像：
问题1：为什么做阻尼振动的物体，振幅要越来越 小呢？
c 流完为止的过程中，其振动周期的大小是 [ ]
A．不变 B．变大 C．先变大后变小回到原值 D．先变小后变大回到原值
★确定等效悬点及摆长l’
1、如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固 定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直 角三角形，已知OC线长为L，下端C点系着一个小 球，让小球在垂直纸面内振动，振动周期为多少？
１．利用它的等时性计时
惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了 带摆的计时器（1657年获得专利权）
例：小明家从广州搬到北京去,搬家时把 家中的大摆钟也带到北京去了. 问:（1）这个摆钟到北京后是否还准时?
（2）若不准,是偏慢还是偏快? （3）如须调整应该怎样调节?
2、测重力加速度
【实验原理】
T 2 l
x/cm
10
5
பைடு நூலகம்
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
3、如图为某物体做简谐运动的图像，下列说
法正确的是（ A）
A、由P到Q位移在增大
B、由P到Q速度在增大
C、由M到N速度是先减小后增大
D、由M到N 位移始终减小
x
·PQ· ·M
0
· t1 t2 t3 t4 N
t
4、一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过 平衡位置起开始计时，经0.13s质点第一次通过M点， 再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期的可能 值为多大？
实验结果与摆球重心就在球
心处的情况相比，将______。 （填偏大、偏小或相同）
振动系统不受外力作用的振动叫固有振动 振动的频率叫固有频率 振动的周期叫固有周期
一、阻尼振动
1、定义：系统受到了阻力作用，振幅越来越小的 振动
2、图像：
问题1：为什么做阻尼振动的物体，振幅要越来越 小呢？
c 流完为止的过程中，其振动周期的大小是 [ ]
A．不变 B．变大 C．先变大后变小回到原值 D．先变小后变大回到原值
★确定等效悬点及摆长l’
1、如图所示，三根细线在O点处打结，A、B端固 定在同一水平面上相距为L的两点上，使AOB成直 角三角形，已知OC线长为L，下端C点系着一个小 球，让小球在垂直纸面内振动，振动周期为多少？
１．利用它的等时性计时
惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了 带摆的计时器（1657年获得专利权）
例：小明家从广州搬到北京去,搬家时把 家中的大摆钟也带到北京去了. 问:（1）这个摆钟到北京后是否还准时?
（2）若不准,是偏慢还是偏快? （3）如须调整应该怎样调节?
2、测重力加速度
【实验原理】
T 2 l
x/cm
10
5
பைடு நூலகம்
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
3、如图为某物体做简谐运动的图像，下列说
法正确的是（ A）
A、由P到Q位移在增大
B、由P到Q速度在增大
C、由M到N速度是先减小后增大
D、由M到N 位移始终减小
x
·PQ· ·M
0
· t1 t2 t3 t4 N
t
4、一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过 平衡位置起开始计时，经0.13s质点第一次通过M点， 再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期的可能 值为多大？
《简谐运动的描述》人教版高三物理选修3-4PPT课件
过3s质点第一次经过M点;若再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则质点第三
次经过M点所需要的时间是（ CD）
A. 8s
B. 4s
C. 14s
D. (10/3)s
描述简谐运动的物理量——相位
并列悬挂两个小球，悬线长度相同。
把它们拉起同样的角度后同时放开。
振幅、周期都相同，并且振动同步
【思考】如果先放第一个小球，后放第二个小球，此时它们的运动步
(2)反相：相位差为
，一般地为
=(2n+1)
(n=0,1,2,……)
简谐运动的表达式
【典例 3】、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之
2∶１
比为_______，
1∶１
频率之比为______，
甲和乙的相差为_____
人教版高中物理选修3-4
第十一章 机械振动
感 谢 各 位 的 聆 听
M E N T A L
B
A’
描述简谐运动的物理量——全振动
【思考与讨论】一个完整的全振动过程，振子的速度有什么显著的特点？
在一次全振动过程中，一定是振子连续两次以相同速度通过同一点
所经历的过程。
描述简谐运动的物理量——周期和频率
以下两个振子的运动快慢有何不同？
完成一个全振动所经历的时间相同
描述简谐运动的物理量——周期和频率
谢谢观看
6.1.1 算术平方根
3） =
4）
49
64
=
7
8
5） 0.0001 = 0.01
被开方数越大，对应的算术平方根也越大。
随堂测试
1．若 + 3 = 0，则 =______。
【详解】
次经过M点所需要的时间是（ CD）
A. 8s
B. 4s
C. 14s
D. (10/3)s
描述简谐运动的物理量——相位
并列悬挂两个小球，悬线长度相同。
把它们拉起同样的角度后同时放开。
振幅、周期都相同，并且振动同步
【思考】如果先放第一个小球，后放第二个小球，此时它们的运动步
(2)反相：相位差为
，一般地为
=(2n+1)
(n=0,1,2,……)
简谐运动的表达式
【典例 3】、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之
2∶１
比为_______，
1∶１
频率之比为______，
甲和乙的相差为_____
人教版高中物理选修3-4
第十一章 机械振动
感 谢 各 位 的 聆 听
M E N T A L
B
A’
描述简谐运动的物理量——全振动
【思考与讨论】一个完整的全振动过程，振子的速度有什么显著的特点？
在一次全振动过程中，一定是振子连续两次以相同速度通过同一点
所经历的过程。
描述简谐运动的物理量——周期和频率
以下两个振子的运动快慢有何不同？
完成一个全振动所经历的时间相同
描述简谐运动的物理量——周期和频率
谢谢观看
6.1.1 算术平方根
3） =
4）
49
64
=
7
8
5） 0.0001 = 0.01
被开方数越大，对应的算术平方根也越大。
随堂测试
1．若 + 3 = 0，则 =______。
【详解】
人教版高中物理选修3-4 11.1简谐运动(共42张PPT)
O→B 向右 增大 向左 增大 向右 增大
①位移和合外力、加 速度的方向相反，变 化趋势相同；
②速度和合外力、加 速度的大小变化趋势 相反；
简谐运动的规律
简谐运动属于下列哪一种运动（D）
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.匀变速曲线运动 D.加速度改变的变速运动
简谐运动的规律
一个质点在平衡位置附近做简谐振动，在下图的4个函数图像 中，正确表达加速度a与对平衡位置的位移x的关系应是（D）
简谐运动的图象
由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动？ C
A、匀变速运动 B、匀速直线运动 C、变加速运动 D、匀加速直线运动
简谐运动的图象
如图，弹簧竖直放置，下端连接一个钢球，将钢球托起一定高度， 释放后，钢球变上下振动，那么此钢球的运动是简谐运动吗？
频
闪
照
片
正弦曲线
法 此钢球的运动是简谐运动
简谐运动的规律
平衡位置O： 弹簧振子静止时的位置。
振动位移x： 由平衡位置指向振子所在处的有向线段。
随着弹簧振子的运动，它的位移、合外力、加速度、速度分别怎样变化？
简谐运动的规律
物理量
位移x 合外力F 加速度a
速度v
方向 大小 方向 大小 方向 大小
B→O 向右 减小 向左 减小
向左 增大
变化过程
随着弹簧振子的运动，它的位移、合外力、加速度、速度分别怎样变化？
简谐运动的位移时间图像
简谐运动是最简单、最基本的振动。
弹簧振子理性化模型： 不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。
简谐运动
小球在两弹簧作用下的左右运动
请完成这个实验，并解释：白纸上OO1轴上的坐标代表什么物理量？纵坐标代表什么物理量？为什么必须匀速拖动白纸？如果拖动白
物理选修3-4人教版11.1简谐运动(11张PPT)
A
B、有孔小球栓在弹簧一端。
C、二者皆穿在光滑水平杆上。
⑵弹簧振子的振动是理想化模型 ⑶振子的受力情况分析：
振子的运 动
A
O
A→ O
O → A′ A ′→ O
A′
O→ A
对平衡位 置位移的 变化
减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ）
方向向右 方向向左 方向向左 方向向右
→
←
←
→
所受回复 减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ） 力的变化(a) 方向向左 方向向右 方向向右 方向向左
2021/1/2
10
谢 谢！
②物体在远离平衡位置的过程中，位移，回 复力（加速度）的大小都增大，速度减小：
③位移方向总是离开平衡位置而回复力（加 速度）的方向总是指向平衡位置。
业：
课本习题（1）、（3）
振子的运 B→ O 动
O→A
A→O
O→ B
对平衡位 置位移的 变化
减小（↓） 增大（↑） 减小（↓） 增大（ ↑ ）
方向向右 方向向左 方向向左 方向向右
←
→
→
←
速度的变 增大（↑） 减小（↓） 增大（↑） 减小（ ↓ ）
化
方向向左 方向向左 方向向右 方向向右
←
←
→
→
问题：⑴、回复力方向与位移方向的关系？
总是相反
⑵、回复力大小与位移大小的关系？
成正比
➢F= -kx
➢简谐运动：弹簧振子这样的回复力的作
用下做简谐运动；即我们把物体在跟偏
离平衡位置的位移大小成正比，并且总 指向平衡位置的回复力的作用下的振动，
第一节 简谐运动
钟
高中物理 选修3-4 简谐运动
课堂训练
2 . [共振现象] ( CDE ) A．只有A、C 的振动周期相等 如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫
使B、C振动，振动达Байду номын сангаас稳定时，下列说法中正确的是
B．C 的振幅比B 的振幅小
C．C 的振幅比B 的振幅大
D．A、B、C 的振动周期相等
课后作业
校本教材课后习题
学案整理
预习下一节课内容
位移
由
平衡位置 指向质点 所在位置 的有向线段
4．描述简谐运动的物理量
物理量 周期 的时间 定义 振动物体完成一次 全振动 所需 快慢 1 振动物体 单位时间内完成全振动 者互为倒数：T＝ f 的次数 描述振动的 ，两 意义
频率
相位
ω t＋φ
描述周期性运动在各个时 刻所处的不同状态
5.简谐运动的“五大”特征
ω t＋φ 代表简谐运动的相位，φ 叫作初相.
【简谐运动的规律和图像】
2. 简谐运动的图像
图象 横轴 时间 表示振动______
纵轴 物理意义
表示某时刻质点的______ 位移 时间 的变化规律 表示振动质点的位移随______
【简谐运动的规律和图像】
3.图象信息
(1)由图象可以看出质点振动的振幅、 周期 ．
机械振动
高中物理选修 ·选修3-4 第十一章
2018
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机械振动：是指物体或质点在其平衡位置附近所作有规律 的往复运动。
高中阶段主要学习最简单的机械振动——简谐运动
简谐振动基本特征
内容组成
受迫振动与共振 简谐振动图像