概要: §9.1 简谐振动 教学目标: (1)理解简谐振动的判断,掌握全过程的特点; (2)理解简谐振动方程的物理含义与应用; 能力目标: (1)培养对周期性物理现象观察、分析; (2)训练对物理情景的理解记忆; 教学过程: (一)、简谐振动的周期性:周期性的往复运动 (1) 一次全振动过程:基本单元 平衡位置O:周期性的往复运动的对称中心位置 振幅A:振动过程振子距离平衡位置的最大距离 (2) 全振动过程描述: 周期T:完成基本运动单元所需时间 T = 2π 频率f:1秒内完成基本运动单元的次数 T = 位移S:以平衡位置O为位移0点,在全振动过程中始终从平衡位置O点指向振子所在位置 速度V:物体运动方向 (二)、简谐振动的判断:振动过程所受回复力为线性回复力 (F = -KX)K:简谐常量 X:振动位移 简
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§9.1 简谐振动
教学目标:
(1)理解简谐振动的判断,掌握全过程的特点;
(2)理解简谐振动方程的物理含义与应用;
能力目标:
(1)培养对周期性物理现象观察、分析;
(2)训练对物理情景的理解记忆;
教学过程:
(一)、简谐振动的周期性:周期性的往复运动
(1) 一次全振动过程:基本单元
平衡位置O:周期性的往复运动的对称中心位置
振幅A:振动过程振子距离平衡位置的最大距离
(2) 全振动过程描述:
周期T:完成基本运动单元所需时间
T = 2π
频率f:1秒内完成基本运动单元的次数
T =
位移S:以平衡位置O为位移0点,在全振动过程中始终从平衡位置O点指向振子所在位置
速度V:物体运动方向
(二)、简谐振动的判断:振动过程所受回复力为线性回复力
(F = -KX)K:简谐常量
X:振动位移
简谐振动过程机械能守恒: KA2 = KX2 + mV2 = mVo2
(三)、简谐振动方程:
等效投影:匀速圆周运动(角速度ω = π)
位移方程:X = A sin ωt
速度方程:V = Vo cosωt
加速度: a = sinωt
线性回复力:F = KA sinωt
上述简谐振动物理参量方程反映振动过程的规律性
简谐振动物理参量随时间变化关系为正余弦图形
课堂思考题:(1)简谐振动与一般周期性运动的区别与联系是什么?
(2)如何准确描述周期性简谐振动?
(3)你知道的物理等效性观点应用还有哪些?
(四)、典型问题:
(1) 简谐振动全过程的特点理解类
例题1、一弹簧振子,在振动过程中每次通过同一位置时,保持相同的物理量有( )
A 速度 B 加速度 C 动量 D 动能
例题2、一弹簧振子作简谐振动,周期为T,( )
A.若t时刻和(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时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反;
C.若Δt =T,则在t时刻和(t+Δt)时刻振子运动加速度一定相等;
D.若Δt=T/2,则在t时刻和(t+Δt)时刻弹簧的长度一定相等
同步练习
练习1、一平台沿竖直方向作简谐运动,一物体置于振动平台上随台一起运动.当振动平台处于什么位置时,物体对台面的正压力最小
A.当振动平台运动到最低点
B.当振动平台运动到最高点时
C.当振动平台向下运动过振动中心点时
D.当振动平台向上运动过振动中心点时
练习2、水平方向做简谐振动的弹簧振子其周期为T,则:
A、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt一定是的 整数倍
B、若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt可能小于
C、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt一定是T的整数倍
D、若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt可能小于
练习3、一个弹簧悬挂一个小球,当弹簧伸长使小球在位置时处于平衡状态,现在将小球向下拉动一段距离后释放,小球在竖直方向上做简谐振动,则:
A、小球运动到位置O时,回复力为零;
B、当弹簧恢复到原长时,小球的速度最大;
C、当小球运动到最高点时,弹簧一定被压缩;
D、在运动过程中,弹簧的最大弹力大于小球的重力;
(2) 简谐振动的判断证明
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