1、2.1 简谐振动 高中阶段我们学过的运动形式有哪些?提示:按运动轨迹分类 直线运动 曲线运动 匀速直线运动 变速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 抛体运动 圆周运动 平抛运动 斜抛运动 匀速圆周运动 变速圆周运动 一.机械振动:1.定义:物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧所做的往复运动,就叫做机械振动(简称振动)。2.特点:(1)平衡位置“对称性”(2)往复运动“周期性”穿在光滑杆上的小球和质量可以忽略的弹簧所组成的系统称为弹簧振子。2.理性化模型:(2)不计阻力(3)弹簧的质量与小球相比可以忽略1.概念:二.弹簧振子理想化模型:O(1)小球看成质点思考:振子的运动是怎样一种运动
2、呢?振子的位移x都是相对于平衡位置的位移,以平衡位置为坐标原点O,沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正,在左边时位移为负。三.弹簧振子的位移时间图象:1.建立坐标系:坐标原点0平衡位置 横坐标t振动时间 纵坐标x振子偏离平衡位置的位移规定在0点右边时位移为正,左边时位移为负。频闪照相 2.图像绘制方法:也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像,得到分帧照片,依次排列得到图象。我们所得到的小球运动的xt图象很像正弦曲线,是不是这样呢?你用什么方法来检验?思考:3.验证:方法一验证法:假定是正弦曲线,可用刻度尺测量它的振幅和周期,写出对应的表达式,然后在曲线中选小球的若干个位置,
3、用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标,代入所写出的正弦函数表达式中进行检验,看一看这条曲线是否真的是一条正弦曲线。计算机模拟结论:弹簧振子的振动图像是一条正弦曲线。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。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(xt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。txo2.简谐运动的图象:四.简谐运动及其图象体验:一同学匀速拉动一张白纸,另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段,观察得到的图象。这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等,都是用类似的方法记录振动情况的。绘制地震曲线的装置心电图小 结:1.机械振动:物体在平衡位置(中心位置)两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。平衡位置:振子原来静止时的位置2.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。3.简谐运动: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(xt图象)是一条正弦曲线。txo