第十一章 機(jī)械振動(dòng),第一節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),這些運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是什么？,秋千,彈簧振子,擺鐘,一、機(jī)械振動(dòng),物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱為 振動(dòng)。,平衡位置,振子原來(lái)靜止時(shí)的位置 （一般情況下指物體在沒有振動(dòng)時(shí)所處的位置）,判斷下列物體的運(yùn)動(dòng)是否是機(jī)械振動(dòng)：,二、彈簧振子理想化模型,2、理性化模型： （1）不計(jì)阻力 （2）彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。,1、概念： 小球和彈簧所組成的系統(tǒng)稱作彈簧振子，有時(shí)也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡(jiǎn)稱振子。,三、彈簧振子的位移時(shí)間圖象,1、振子的位移x:都是相對(duì)于平衡位置的位移。,三、彈簧振子的位移時(shí)間圖象,1、頻閃照片法,第一個(gè)1/2周期：,第二個(gè)1/2周期：,橫坐標(biāo)：振動(dòng)時(shí)間t,縱坐標(biāo)：振子相對(duì)于平衡位置的位移,2、描圖記錄法,三、彈簧振子的位移時(shí)間圖象,體驗(yàn)： 一同學(xué)勻速拉動(dòng)一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運(yùn)動(dòng)方向相垂直方向用筆往復(fù)畫線段，觀察得到的圖象,描圖記錄法,上圖中畫出的小球運(yùn)動(dòng)的xt圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？,假定是正弦曲線，可用刻度尺測(cè)量它的振幅和周期，寫出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，然后在曲線中選小球的若干個(gè)位置，用刻度尺在圖中測(cè)量它們的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，代入所寫出的正弦函數(shù)表達(dá)式中進(jìn)行檢驗(yàn)，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。,方法一 驗(yàn)證法:,方法二 擬合法:,在圖中，測(cè)量小球在各個(gè)位置的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，把測(cè)量值輸入計(jì)算機(jī)中作出這條曲線，然后按照計(jì)算機(jī)提示用一個(gè)周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移時(shí)間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)。,四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其圖象,1、定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（xt圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 如：彈簧振子的運(yùn)動(dòng)。,類似應(yīng)用,繪制地震曲線的裝置,小 結(jié),1、機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)。 平衡位置：振子原來(lái)靜止時(shí)的位置 2、彈簧振子理性化模型：不計(jì)阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。 3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象（xt圖象）是一條正弦曲線 。,1、質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移？,2、1s末、4s末、10s末質(zhì)點(diǎn)位置在哪里？,3、1s末、6s末質(zhì)點(diǎn)朝哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？,4、質(zhì)點(diǎn)在6s末、14s末的位移是多少？ 5、質(zhì)點(diǎn)在4s、16s內(nèi)通過(guò)的路程分別是多少？,課堂訓(xùn)練,1、某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說(shuō)法正確的是（ ） A、振子偏離平衡位置的最大距離為10cm B、1s到2s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動(dòng) C、2s時(shí)和3s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也相同 D、振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動(dòng),A B,課堂訓(xùn)練,2、某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說(shuō)法正確的是（ ） A、第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反 B、第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-20cm C、第2s末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反 D、第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反。,D,