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(人教版)高中物理选修3-4课件:11.1简谐运动 .ppt

(人教版)高中物理选修3-4课件:11.1简谐运动

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2019-04-13 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《(人教版)高中物理选修3-4课件:11.1简谐运动 ppt》,可适用于高中教育领域

物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练第十一章机械振动物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.简谐运动物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练            物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练学基础导学物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练静止平衡位置往复振动忽略忽略周期性往复性一、弹簧振子.平衡位置:振子原来时的位置..机械振动振子在附近所做的运动简称..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..振动特点:振动是一种往复运动具有和.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练平衡位置振动负频闪照相二、弹簧振子的位移mdash时间图象.建立坐标系:以小球的为坐标原点沿方向建立坐标轴.规定小球在平衡位置右边时位移为正在平衡位置左边时位移为..绘制图象:用的方法来显示振子在不同时刻的位置..弹簧振子的位移物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练振子的运动ArarrOOrarrAprimeAprimerarrOOrarrA对O点位移的方向向右向左向左向右对O点位移的大小减小增大减小增大物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练时间正(余)函数.图象的含义:反映了振动物体相对平衡位置的位移随的变化规律弹簧振子的位移mdash时间图象是一个图象.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练提示: 振动的位移的起点始终为平衡位置是由平衡位置指向振子的有向线段而直线运动的位移对应一个过程是由初位置指向末位置的有向线段.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练正弦函数振动简谐运动三、简谐运动及其图象.简谐运动()定义:如果质点的位移与时间的关系遵从的规律即它的振动图象(x-t图象)是一条正弦(或余弦)曲线这样的振动叫作简谐运动.()说明:简谐运动是最简单、最基本的.弹簧振子的运动就是.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练时间偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移时间.简谐运动的图象:如图所示.()建立坐标系:在简谐运动的图象中以横轴表示以纵轴表示.()物理意义:振动图象表示振动物体随的变化规律.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练小球垂直匀速心电图仪()图象的绘制:在弹簧振子的上安装一绘图笔让一条纸带在与小球振动方向的方向上运动笔在纸带上画出的就是小球的振动图象.()图象的应用:医院里的地震仪中绘制地震曲线的装置物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练讲要点例析物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练eqavsal(对简谐运动的理解).简谐运动的位移()定义:振动位移是从平衡位置指向振子某时刻所在位置的有向线段方向为平衡位置指向振子所在位置大小为平衡位置到该位置的距离.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练()位移的表示方法:以平衡位置为坐标原点以振动所在的直线为坐标轴规定正方向则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示.如图所示在t时刻振子的位移为xt时刻的位移为xt时刻为x()与一段时间内位移的区别:一段时间内的位移是指从初位置指向末位置的有向线段.如图从t时刻到t时刻的位移为(x-x)从t时刻到t时刻的位移为(x-x).物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.简谐运动的速度()物理含义:速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量.在所建立的坐标轴(也称为ldquo一维坐标系rdquo)上速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反.()特点:如图所示为一简谐运动的模型振子在O点速度最大在A、B两点速度为零.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.简谐运动的加速度()计算方法:a=-eqf(kx,m)式中m表示振子的质量k表示比例系数x表示振子距平衡位置的位移.()特点:加速度大小随位移线性变化方向只在平衡位置发生改变.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练一水平弹簧振子做简谐运动则下列说法中正确的是(  )A.若位移为负值则速度一定为正值B.振子通过平衡位置时速度为零C.振子每次通过平衡位置时速度一定相同D.振子每次通过同一位置时其速度不一定相同物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: D解析: 该题考查简谐运动中位移和速度的变化规律.振子做简谐运动时某时刻位移的方向与速度的方向可能相同也可能相反A、C不正确.当通过同一位置时速度的方向不一定相同D正确.经过平衡位置速度最大B错.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练位移和速度都是矢量矢量相同必须是大小和方向都相同.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练-:下列说法正确的是(  )A.弹簧振子的运动是简谐运动B.简谐运动是机械运动中最基本、最简单的一种C.简谐运动中位移的方向总是指向平衡位置D.简谐运动中位移方向总与速度方向相反物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: A解析: 弹簧振子的运动就是简谐运动但简谐运动有许多种如水中浮标上下微小的浮动后面将要学习的单摆在空气中小角度摆动都是简谐运动它是机械振动中最基本、最简单的一种而机械运动中最基本、最简单的一种是匀速直线运动因此A正确B错误.振动中位移总是相对于平衡位置而言的而它总是从平衡位置开始总是背离平衡位置的所以C错误.虽然位移方向总背离平衡位置但速度具有ldquo双向性rdquo当质点远离平衡位置运动时它与位移方向同向质点向平衡位置运动时它与位移方向相反所以D错误.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练eqavsal(对简谐运动图象x-t图象的认识).形状:正(余)弦曲线..物理意义:表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移是位移随时间的变化规律..获取信息()任意时刻质点的位移的大小和方向.如图所示质点在t、t时刻的位移分别为x和-x物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练()任意时刻质点的振动方向:看下一时刻质点的位置如图中a点下一时刻离平衡位置更远故a此刻向上振动.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练()斜率:该时刻速度的大小和方向.()任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较:看下一时刻质点的位置判断是远离还是靠近平衡位置若远离平衡位置rarreqblc|rc(avsalco(rarr速度变小,rarr加速度、位移均越来越大))若靠近平衡位置rarreqblc|rc(avsalco(rarr速度变大,rarr加速度、位移均越来越小))物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练如图所示是某质点做简谐运动的图象根据图象中的信息回答下列问题:()质点在第s末的位移是多少?质点振动过程中的最大位移为多少?()在前s内质点经过的路程为多少?物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: ()-cm cm ()cm解析: ()由x-t图象可以读出s末质点的位移为-cm振动过程中的最大位移为cm()前s内质点先在正方向运动了距离为cm的一个来回又在负方向上运动一个cm距离的来回故总路程为cm物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练解此类问题时首先要理解x-t图象的意义根据图象准确获得信息其次要把x-t图象与质点的实际振动过程联系起来.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练-:如图所示为某质点做简谐运动的图象下列说法中正确的有(  )A.A、B两点速度方向相同B.A、B两点速度方向相反C.B、C两点速度方向相同D.B、C两点速度方向相反物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: BC解析: A、B两点在平衡位置同一侧的同一位置速度大小相等方向相反B、C两点在平衡位置两侧质点先经过B然后经过C故B、C两点速度方向相同.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练eqavsal(对简谐运动的对称性的理解)如图所示物体在A与B间运动O点为平衡位置C和D两点关于O点对称则有:.时间的对称()振动质点来回通过相同的两点间的时间相等即tDB=tBD()质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时间相等即tCO=tOD图中tOB=tBO=tOA=tAOtOD=tDO=tOC=tCOtDB=tBD=tAC=tCA物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.速度的对称()物体连续两次经过同一点(如D点)的速度大小相等方向相反.()物体经过关于O点对称的两点(如C与D)的速度大小相等方向可能相同也可能相反..位移和加速度的对称()物体经过同一点(如C点)时位移和加速度均相同.()物体经过关于O点对称的两点(如C与D)时位移与加速度均是大小相等方向相反.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练应用简谐运动的对称性特点来解题会使问题处理起来快捷而方便有时有些诸如质点的实际振动问题就必须利用对称性来解决.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练如图所示一个做简谐运动的质点先后以同样的速度通过相距cm的A、B两点历时s过B点后再经过t=s质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点则质点从离开O点到再次回到O点历时(  )A.s      B.sC.sD.s物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练思路点拨: 该题可按如下思路分析:eqx(aal(以同样的速,度通过A、B))速度对称性,eqx(aal(O为A、B中点,即平衡位置))时间对称性,eqx(aal(tAO=tOBtBD=tDB,tOB=tBO))―rarreqx(tOD=tOB+tBD)物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: B解析: 根据题意由振动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置A、B两点对称分布在O点两侧.质点从平衡位置O点向右运动到B点的时间应为tOB=eqf(,)timess=s.质点从B点向右到达右方极端位置(设为D点)的时间tBD=eqf(,)timess=s.所以质点从离开O点到再次回到O点的时间t=tOD=times(+)s=s.故正确答案为B物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练 -:以弹簧振子为例物体做简谐运动的过程中有两点A、Aprime关于平衡位置对称则物体(  )A.在A点和Aprime点的位移相同B.在两点处的速度可能相同C.在两点处的加速度可能相同D.在两点处的动能一定相同物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: BD解析: 由于A、Aprime关于平衡位置对称物体在A、Aprime点时位移大小相等方向相反速率一定相同但速度方向可能相同也可能相反加速度一定大小相等方向相反动能一定相同.正确选项为B、D物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练练随堂演练物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: CD.简谐运动属于下列哪一种运动?(  )A.匀速运动      B.匀变速运动C.非匀变速运动D.机械振动解析: 简谐运动的合外力并不恒定故它不是匀变速运动它是机械振动的一种故选C、D物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.关于简谐运动图象下列说法中正确的是(  )A.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B.由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C.表示质点的位移随时间变化的规律D.由图象可判断任一时刻质点的速度方向物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: BCD解析: 振动图象表示位移随时间的变化规律不是运动轨迹A错C对.由图象可以判断某时刻质点的位移和速度方向B、D正确.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.如图所示为某物体做简谐运动的图象下列说法中正确的是(  )A.由PrarrQ位移在增大B.由PrarrQ速度在增大C.由MrarrN位移是先减小后增大D.由MrarrN位移始终减小物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: AC解析: 物体经图象过平衡位置向正方向运动先后经过P、Q两点故位移增大速度减小物体从正方向最大位移处向负方向运动先后经过M、N两点且N点在平衡位置另一侧故从MrarrN位移先减小后增大.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.装有沙粒的试管竖直静浮于水面如图所示将试管竖直提起少许然后由静止释放并开始计时在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动.若取竖直向上为正方向则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(  )物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: D解析: 试管在竖直方向上做简谐运动平衡位置是在重力与浮力相等的位置开始时向上提起的距离就是其偏离平衡位置的位移为正向最大位移因此应选D物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练如图所示简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点其中:()与a位移相同的点有哪些?()与a速度相同的点有哪些?()b点离开平衡位置的最大距离有多大?物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: ()b、e、f ()d、e ()cm解析: ()位移是矢量位移相同意味着位移的大小和方向都要相同可知与a位移相同的点有b、e、f()速度也是矢量速度相同则要求速度的大小和方向都要相同可知与a速度相同的点有d、e()b离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小由图知最大距离为cm物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练.图甲所示为一水平弹簧振子的振动图象规定向右的方向为正方向试根据图象分析以下问题:物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练答案: ()E 右 ()E G E F E ()相反 ()()如图乙所示的振子振动的起始位置是从初始位置开始振子向(选填ldquo右rdquo或ldquo左rdquo)运动.()在图乙中找出图象甲中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的哪个位置:O对应A对应B对应C对应D对应.()在t=s时振子的速度方向与t=时振子的速度方向.()质点在前s末的位移等于.物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练测达标训练物理选修第十一章机械振动学基础导学讲要点例析练随堂演练测达标训练谢谢观看!

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