第九章第一節(jié)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

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1、第九章第九章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng) 第一節(jié)第一節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)一、機(jī)械振動(dòng)一、機(jī)械振動(dòng) 物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就叫做機(jī)械振動(dòng)。鐘擺的擺動(dòng)鐘擺的擺動(dòng)擔(dān)物行走時(shí)扁擔(dān)的顫動(dòng)擔(dān)物行走時(shí)扁擔(dān)的顫動(dòng)風(fēng)中飄揚(yáng)的紅旗風(fēng)中飄揚(yáng)的紅旗秋千秋千振動(dòng)的音叉、鼓振動(dòng)的音叉、鼓地震等都是機(jī)械振動(dòng)。地震等都是機(jī)械振動(dòng)。比如：比如：振動(dòng)是自然界廣泛存在的，一般的振動(dòng)往往都比較復(fù)雜，所以我們先研究最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)，這種振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧振動(dòng)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 振子以振子以O(shè)點(diǎn)為中心在水平點(diǎn)為中心在水平桿方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振子由桿方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振子由A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到

2、點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，由點(diǎn)，由C 點(diǎn)再經(jīng)過(guò)點(diǎn)再經(jīng)過(guò)O 點(diǎn)回到點(diǎn)回到A 點(diǎn)，且點(diǎn)，且OA 等于等于OA,此后振子此后振子不停地重復(fù)這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)。以不停地重復(fù)這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)。以上裝置稱(chēng)為彈簧振子。上裝置稱(chēng)為彈簧振子。1）回復(fù)力）回復(fù)力 振子在振動(dòng)過(guò)程中，所受重力與支持力平衡，振子在離開(kāi)平衡位置 O 點(diǎn)后，只受到彈簧的彈力作用，這個(gè)力的方向跟振子離開(kāi)平衡位置的位移方向相反，總是指向平衡位置，所以稱(chēng)為回復(fù)力。即：回復(fù)力是使振動(dòng)物體回到平衡位置的即：回復(fù)力是使振動(dòng)物體回到平衡位置的力。力?；貜?fù)力是按效果來(lái)命名的力，類(lèi)同回復(fù)力是按效果來(lái)命名的力，類(lèi)同“向心力向心力”、“動(dòng)力動(dòng)力”等稱(chēng)謂。它可以是等稱(chēng)謂。它可以是重力

3、在某方向的分力，可以是彈力，也可重力在某方向的分力，可以是彈力，也可以是振動(dòng)物體所受的幾個(gè)實(shí)際力的合力。以是振動(dòng)物體所受的幾個(gè)實(shí)際力的合力。是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上所受的合力，不是振動(dòng)物體在振動(dòng)方向上所受的合力，不一定是物體所受所有力的總的合力。一定是物體所受所有力的總的合力?；貜?fù)力為零的位置為平衡位置回復(fù)力為零的位置為平衡位置(平衡位平衡位置物體所受總的合力不一定為零置物體所受總的合力不一定為零)。2）胡克定律）胡克定律 在彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧振子的回復(fù)力F與振子偏離平衡位置的位移x大小成正比，且方向總是相反，即：kxF這個(gè)關(guān)系在物理學(xué)中叫做胡克定律這個(gè)關(guān)系在物理學(xué)中叫做胡克定律 式中k是

4、彈簧的勁度系數(shù)。負(fù)號(hào)表示回復(fù)力的方向跟振子離開(kāi)平衡位置的位移方向相反。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（）定義：物體在受到與對(duì)平衡（）定義：物體在受到與對(duì)平衡位置的位移大小成正比而方向相反位置的位移大小成正比而方向相反的回復(fù)力作用下的振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力作用下的振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征（）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征回復(fù)力回復(fù)力Fkx加速度加速度kx/m K是由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定的一個(gè)常是由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定的一個(gè)常數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。數(shù)，不一定是彈簧的勁度系數(shù)。x是是振動(dòng)物體相對(duì)于平衡位置的位移。振動(dòng)物體相對(duì)于平衡位置的位移。3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（）周期性：每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，物體（）周期性：每經(jīng)

5、過(guò)一個(gè)周期，物體運(yùn)動(dòng)的速度、位移、加速度均與一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的速度、位移、加速度均與一個(gè)周期前相同。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期與半周期前相比，前相同。經(jīng)過(guò)半個(gè)周期與半周期前相比，物體的位移、速度、加速度大小相等方向物體的位移、速度、加速度大小相等方向相反。相反。（）對(duì)稱(chēng)性：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)到同（）對(duì)稱(chēng)性：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)到同一點(diǎn)或關(guān)于平衡對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)時(shí)，其位移、一點(diǎn)或關(guān)于平衡對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)時(shí)，其位移、速度、加速度均大小相等。速度、加速度均大小相等。（）矢量性：注意位移、速度、加速（）矢量性：注意位移、速度、加速度均為矢量，相同時(shí)必須是大小方向均相度均為矢量，相同時(shí)必須是大小方向均相同。同。（4）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種非勻變速

6、運(yùn)動(dòng)）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種非勻變速運(yùn)動(dòng) （5）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中無(wú)阻力，所以振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能振動(dòng)過(guò)程中無(wú)阻力，所以振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒。守恒。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移、回復(fù)力、速度、加速度的變化特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析方法小結(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析方法 (1)判斷振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本思路判斷振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本思路:正確進(jìn)行受力分析；找出物體的平正確進(jìn)行受力分析；找出物體的平衡位置；設(shè)物體的位移為衡位置；設(shè)物體的位移為x；證明回復(fù)力；證明回復(fù)力滿(mǎn)足關(guān)系式滿(mǎn)足關(guān)系式F=kx，即說(shuō)明，即說(shuō)明k為比例常數(shù)為比例常數(shù)即可即可 (2)判斷簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力，加速度，判斷簡(jiǎn)諧

7、運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力，加速度，速度速度變化的一般思路變化的一般思路:由位移根據(jù)由位移根據(jù)F=kx判斷回復(fù)力判斷回復(fù)力F；根據(jù)；根據(jù)F=ma判斷加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向與加速判斷加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向與加速度方向的關(guān)系判斷速度的變化情況度方向的關(guān)系判斷速度的變化情況 例例1 1 作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，一定相同的物理量是（置時(shí)，一定相同的物理量是（）A A：速度：速度 B B：位移：位移 C C：回復(fù)力：回復(fù)力 D D：加速度：加速度BCD例例2小球在兩個(gè)相互連接的傾角為小球在兩個(gè)相互連接的傾角為的的光滑斜面上以光滑斜面上以O(shè)點(diǎn)為中心往復(fù)運(yùn)動(dòng)點(diǎn)為中心往復(fù)運(yùn)

8、動(dòng),問(wèn)問(wèn)小球的運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)小球的運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?O 如圖所示，某一時(shí)刻彈簧振子的小球運(yùn)動(dòng)如圖所示，某一時(shí)刻彈簧振子的小球運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)，距平衡位置到平衡位置右側(cè)，距平衡位置O O點(diǎn)點(diǎn)3cm3cm處的處的B B點(diǎn)，點(diǎn)，已知小球的質(zhì)量為已知小球的質(zhì)量為1kg1kg，小球離開(kāi)平衡位置的，小球離開(kāi)平衡位置的最大距離為最大距離為5cm5cm，彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的勁度系數(shù)為200N/m200N/m，求：求：（1 1）最大回復(fù)力的大小是多少？）最大回復(fù)力的大小是多少？（2 2）在）在B B點(diǎn)時(shí)小球受到的回復(fù)力的大小和方向？點(diǎn)時(shí)小球受到的回復(fù)力的大小和方向？（3 3）此時(shí)小球的加速度大小和方

9、向？）此時(shí)小球的加速度大小和方向？（4 4）小球的運(yùn)動(dòng)方向怎樣？）小球的運(yùn)動(dòng)方向怎樣？思考思考OB9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。2022-9-262022-9-26Monday,September 26,202210、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:18 PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相

10、悲各問(wèn)年。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269/26/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、比不了得就不比，得不到的就不要。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022-9-262022-9-26September 26,202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線(xiàn)向前。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)

11、停止成功！。2022-9-262022-9-26Monday,September 26,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:18 PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿(mǎn)，留一份不足，可得無(wú)限完美。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022-9-262022-9

12、-262022-9-262022-9-269/26/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022-9-262022-9-26September 26,202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022-9-262022-9-26Monday,S

13、eptember 26,202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話(huà)。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:18 PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269/26/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放

14、在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022-9-262022-9-26September 26,202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 謝 您 的 下 載 觀 看感 謝 您 的 下 載 觀 看專(zhuān)家告訴