機械振動課件

引導語：振動物體受回覆力等於零的位置;也是振動停止後,振動物體所在位置;平衡位置通常在振動軌跡的中點。下面是小編為你帶來的機械振動課件，希望對你有所幫助。

【目 標】

1、什麼是簡諧運動？什麼是回覆力？ 2、掌握簡諧運動的特點和各量的變化規律

1、機械振動：物體在平衡位置所做的往復運動叫機械振動

2、回覆力：總是指向平衡位置，並使物體回到平衡位置的力叫回復力

注意：回覆力是效果力，是物體所受力的合力或合力的分力 3、簡諧運動

（1）定義：物體在與偏離平衡位置的位移大小成正比，總是指向平衡位置的力作用下的振動叫簡諧運動

（2）簡諧運動的特徵：

回覆力F：總是指向平衡位置，其大小與偏離平衡位置的位移大小成正比。公式:F??kx

加速度a：總是指向平衡位置，其大小與偏離平衡位置的位移大小成正比。公式:a??kxm

（3）各量的方向特點： 位移x：方向偏離平衡位置 回覆力F：總是指向平衡位置 加速度a：總是指向平衡位置，

速度v：除兩個端點外的任何位置，速度有兩個可能的方向

（4）各量的大小變化規律

請同學們思考：動量和動能的大小變化規律 所以：簡諧運動是加速度變化的變速運動。 （5）簡諧運動的對稱性：

在簡諧運動中對稱的兩個點有如下的幾個關係：位移大小相等方向相反；回覆力大小相等方向相反；加速度的大小相等方向相反；速度的大小相等，方向可能相同可能相反；動量的大小相等，方向可能相同可能相反；動能的大小相等；

【物理模型】

彈簧振子：理想化的物理模型

【實例分析】

音叉叉股的上各點的振動，彈簧片上

各點的振動，鐘擺擺錘的振動等

【實際意義】

簡諧運動是最簡單的振動形式，要研究振動只有從簡諧運動開始

【經典例題】

測試點一：機械振動

例1：下列哪些物體的運動屬於機械振動（ ） A、在水面上隨波運動的小舟 B、在地面上拍打的籃球 C、摩托車行駛時的顛簸 D、鞦韆的運動

例2、關於振動的平衡位置，下列説法正確的是（） A、位移為零 B、回覆力為零 C、加速度為零 D、合力為零 E、速度最大

測試點二 簡諧運動中各量的方向

例3、彈簧振子在光滑的水平地面上做簡諧振動，在振子向平衡位置運動的過程中（ ） A、振子受回覆力逐漸增大 B、振子的位移逐漸增大 C、振子的速度逐漸減小 D、振子的加速度逐漸減小

例4、一個彈簧振子沿水平方向的x軸做簡諧運動，原點O為平衡位置，在震動中某個時刻可能出現的情況是（ ）

A、位移與速度均為正，加速的度為負 B、位移為負值，加速度為正值

C、位移與加速度均為正值，速度為負值 D、位移、速度、加速度均為負值

測試點三、簡諧運動的條件

例5：證明豎直彈簧振子的振動是簡諧運動。

例6：如圖所示的A、B兩個物體疊放在光滑的水平地面上，在彈簧的作用下一起做簡諧運動。A的質量為M，B的質量為m。當它們偏離平衡位置的位移為x時，B受到的摩擦力是多大？

【課時作業】

1、關於機械振動，下列正確的是（ ）

A、每當物體離開平衡位置就受到回覆力的作用 B、回覆力的方向總是不變的 C、回覆力不可能是恆力

D、在機械震動中，物體運動時所受的阻力足夠小

2、下列運動屬於簡諧運動的是（ ） A、活塞在汽缸中的`往復運動

B、拍皮球時，皮球的上下往復運動 C、音叉叉股的振動

D、小球在左右對稱的兩個斜面上的來回滾動

3、簡諧運動的平衡位置是指（ ） A、速度為零的位置 B、回覆力為零的位置 C、加速度為零的位置 D、位移最大的位置

5、下列圖像中能正確反映簡諧運動的加速度與位移關係的圖像是（ ）

測試點四：簡諧運動中各量的變化規律

例7、關於簡諧運動的物體的位移，加速度和速度之間的關係下列説法正確的是（ ） A、位移減小時，加速度減小，速度增大

B、位移的方向總跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C、物體的運動方向指向平衡位置時，速度的方向跟位移的方向相同

D、物體的運動方向改變時，加速度的方向不變

例8、做簡諧運動的水平彈簧振子，從彈簧伸長的最大位置向平衡位置運動時和彈簧壓縮的最大位置向平衡位置運動時，下列説法正確的是（ ） A、都做加速運動 B、加速度都增大

C、位移、回覆力、動能都減小 D、位移、回覆力、勢能都減小

測試點五、簡諧運動的對稱性

例9、彈簧振子關於平衡位置對稱的兩個點（除端點外）一定相同的物理量有哪些（ ） A、位移 B、速度 C、回覆力

D、加速度 E、動能 F、動量 G、勢能

A B C D

6、簡諧運動的特點是（ ）

A、回覆力跟位移成正比且方向相反 B、速度跟位移成正比且方向相反

D、動能跟位移成正比且方向相反

7、做簡諧運動的振子每次通過同一個位置時，一定相同的物理量有（ ）

A、位移相同 B、速度相同 C、加速度相同 D、回覆力相同 E、動能相同 F、動量相同

8、做簡諧運動的質點，下列説法正確的是（ ） Ａ、速度增大時，加速度減小 Ｂ、速度增大時，加速度增大 Ｃ、加速度增大時，速度減小 Ｄ、加速度減小時，速度減小

9、如下圖所示，小球自A點由靜止自由下落，到B點時與彈簧接觸，到C點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧的質量與空氣的阻力，則小球在C點的加速度a g（選填> 、<、 =）

11、如圖所示，輕彈簧上端固定，下端掛一個質量為m的質點，它在O點靜止時彈簧的伸長量為x0,現用力將質點拉到A點，撤去拉力後試證明質點的運動是簡諧運動。（彈簧的勁度係數為k）

12、如下圖所示，在光滑的水平桌面上有一個質量為M的小球，固定在一勁度係數為k的彈簧上。一質量為m的子彈射入小球，在碰撞前瞬間子彈的速度為v0，方向沿彈簧的軸線。若碰後子彈與小球獲得共同速度，並忽略彈簧的質量和空氣的阻力，求小球向左運動的最大距離？（已知彈簧的形變量為x時，彈簧的彈性勢能為

12kx）