1、第十一章 机械振动 第1节 简谐运动【学习目标叙写】 1 .了解弹簧振子的结构，知道什么是弹簧振子 2 .理解振动的平衡位置，知道振子位移的概念 3 .理解简谐运动的含义，能从简谐运动的图象中了解简谐运动的规律【重点难点】1.简谐运动位移时间图像的建立及图像的物理含义2.简谐运动位移时间图像的建立【预习案】【导学提示】通读教材，进行知识梳理，勾划重难点将疑问记录下来，并写下提示语，熟记基础知识。一、弹簧振子(1)平衡位置：振子原来 时的位置(2)机械振动振子在 附近所做的 运动，简称 (3)振子模型如图所示，如果球与杆之间的摩擦可以 ，且弹簧的质量与小球的质量相比也可以 ，则该装置为弹簧振子
2、(4)振动特点：振动是一种往复运动，具有 和 (5)弹簧振子的位移时间图象建立坐标系：以小球的 为坐标原点，沿着 方向建立坐标轴小球在平衡位置 时它对平衡位置的位移为正，在 时为负二、简谐运动及其图象(1)定义如果质点的位移与时间的关系遵从 函数的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条 曲线，这样的振动叫做简谐运动(2)特点简谐运动是最简单、最基本的 ，其振动过程关于 对称，是一种 运动弹簧振子的运动就是 (3)简谐运动的图象简谐运动的图象是振动物体的 的变化规律简谐运动的图象是 曲线，从图象上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势【探究案】 一、对弹簧振子和简谐
3、运动的理解1 .用手协调地拍皮球，使球上、下往复跳动的时间相等，皮球的往复运动是简谐运动吗？2 .弹簧振子的运动是简谐运动吗？ 3 .做简谐运动的物体，位移相同，加速度是不是一定相同？例1、一弹簧振子做简谐运动，以下说法正确的是()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振子每次经过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同C振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同D振子在平衡位置两侧对称的位置上，其速度、位移都反向例2 .在图中，当振子由A向O运动时，下列说法中正确的是()A振子的位移在减小B振子的运动方向向左C振子的位移方向向左 D振子的位移在增大二、简谐运动的
4、图象4 .振动图象都是正弦或余弦曲线吗？5 .能否根据振动图象的斜率判断速度的变化？ 6 .如何根据振动图象分析位移、速度、加速度的变化？例3、将某弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开，同时开始计时，弹簧振子的振动图象如图所示，则在t0.15 s时()A振子正在做加速度减小的加速运动B振子正在做加速度增大的减速运动C振子速度方向沿x轴正方向D振子的位移一定大于2 cm 例4 .如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线若振动曲线如图乙所示，由图象判断下列说法正确的是() 甲 乙A振子偏离平衡
5、位置的最大距离为10 cmB1 s末到5 s末振子的路程为10 cmC2 s和4 s末振子的位移相等，运动方向也相同D振子在2 s内完成一次往复性运动【训练案】1、判断(1)弹簧振子是一种理想化的模型( )(2)弹簧振子的平衡位置都在原长处( )(3)振动的物体可以做直线运动，也可以做曲线运动( )(4)医院里的心电图记录了心脏的振动情况( )(5)振子的位移相同时，速度也相同( )(6)简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线( )2、如图是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列有关该图象的说法正确的是()A该图象的坐标原点建立在振子的平衡位置B从图象可以看出振子在振动过程中是沿t轴方向
6、移动的C为了显示振子在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D图象中振子的疏密显示出相同时间内振子位置变化的快慢不同3、如图所示为获取弹簧振子的位移时间图象的一种方法，小球的运动轨迹是往复运动的一段线段，而简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线下列说法正确的是()A如果纸带不动，作出的振动图象仍然是正弦函数曲线B如果纸带不动，作出的振动图象是一段线段C图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动D若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出 的仍然是简谐运动的图象4. 下列运动中属于机械振动的是()A树枝在风的作用下运动B竖直向上抛出的物体的运动C说话时声带的运动D爆炸声引起窗扇的运动5 . 简谐运动属于下列哪种运动()A匀变速运动B匀速直线运动 C非匀变速运动 D匀加速直线运动 6. 如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是()A钢球运动的最高处为平衡位置B钢球运动的最低处为平衡位置C钢球速度为零处为平衡位置D钢球原来静止时的位置为平衡位置7 .如图所示是表示一质点做简谐运动的图象，下列说法正确的是()At1时刻振子正通过平衡位置向正方向运动Bt2时刻振子的位移最大Ct3时刻振子正通过平衡位置向正方向运动D该图象是从平衡位置计时画出的
