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第十一章 機械振動,第一節(jié) 簡諧運動,這些運動的共同特點是什么？,,秋千,彈簧振子,擺鐘,一、機械振動,物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運動。通常簡稱為 振動。,平衡位置,振子原來靜止時的位置 （一般情況下指物體在沒有振動時所處的位置）,判斷下列物體的運動是否是機械振動：,,,,,二、彈簧振子——理想化模型,2、理性化模型： （1）不計阻力 （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，有時也把這樣的小球稱做彈簧振子或簡稱振子。,,三、彈簧振子的位移—時間圖象,1、振子的位移x:都是相對于平衡位置的位移。,三、彈簧振子的位移——時間圖象,1、頻閃照片法,第一個1/2周期：,第二個1/2周期：,橫坐標：振動時間t,縱坐標：振子相對于平衡位置的位移,2、描圖記錄法,三、彈簧振子的位移——時間圖象,體驗： 一同學(xué)勻速拉動一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運動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動的x—t圖象很像正弦曲線，是不是這樣呢？,假定是正弦曲線，可用刻度尺測量它的振幅和周期，寫出對應(yīng)的表達式，然后在曲線中選小球的若干個位置，用刻度尺在圖中測量它們的橫坐標和縱坐標，代入所寫出的正弦函數(shù)表達式中進行檢驗，看一看這條曲線是否真的是一條正弦曲線。,方法一 驗證法:,方法二 擬合法:,在圖中，測量小球在各個位置的橫坐標和縱坐標，把測量值輸入計算機中作出這條曲線，然后按照計算機提示用一個周期性函數(shù)擬合這條曲線，看一看彈簧振子的位移——時間的關(guān)系可以用什么函數(shù)表示。,簡諧運動是最簡單、最基本的振動。,四、簡諧運動及其圖象,1、定義：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運動。 如：彈簧振子的運動。,類似應(yīng)用,繪制地震曲線的裝置,小 結(jié),1、機械振動：物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運動。通常簡稱為振動。 平衡位置：振子原來靜止時的位置 2、彈簧振子理性化模型：不計阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。 3、簡諧運動：質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線 。,1、質(zhì)點離開平衡位置的最大位移？,2、1s末、4s末、10s末質(zhì)點位置在哪里？,3、1s末、6s末質(zhì)點朝哪個方向運動？,4、質(zhì)點在6s末、14s末的位移是多少？ 5、質(zhì)點在4s、16s內(nèi)通過的路程分別是多少？,課堂訓(xùn)練,1、某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（ ） A、振子偏離平衡位置的最大距離為10cm B、1s到2s的時間內(nèi)振子向平衡位置運動 C、2s時和3s時振子的位移相等，運動方向也相同 D、振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運動,A B,課堂訓(xùn)練,2、某彈簧振子的振動圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是（ ） A、第1s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移與速度方向相反 B、第2s末振子相對于平衡位置的位移為-20cm C、第2s末和第3s末振子相對于平衡位置的位移均相同，但瞬時速度方向相反 D、第1s內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對于平衡位置的位移方向相同，瞬時速度方向相反。,D,