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(共28張PPT)
簡諧運動
思考：為什么尤克里里能發出聲音？
觀察：以上幾個運動有什么共同特點？
特點：具有往復性、周期性
機械振動：物體（或者物體的一部分）在某一中心位置兩側所做的往復運動叫做機械振動，簡稱振動。
機械振動
平衡位置：物體靜止時所處的位置。
思考：生活中還有哪些機械振動的例子？
運動的物體有: 滑塊和彈簧
振動方向的受力：彈簧彈力和阻力
參與轉化的能量：滑塊動能，彈簧動能，彈性勢能，內能
思考：請同學們參考之前研究運動的方法，
去簡化“彈簧-滑塊”模型
（1）滑塊看成質點
（2）不計一切阻力
（3）輕質彈簧
（4）彈性限度內
彈簧振子
彈簧振子:物體和彈簧所組成的系統。
其中物體稱為振子。
理想化模型
1.怎樣建立坐標軸？
沿著物體振動方向建立x軸
（規定好正方向）
2.坐標原點如何選？
以平衡位置為原點
3.彈簧振子的位移：從平衡位置指向
振子所在位置的有向線段
彈簧振子的x-t圖
練習：如圖所示，O點為振子的平衡位置，AO=1cm，規定水平向右為正方向，則A點位移是多少？A點的位置坐標是多少？
彈簧振子的x-t圖
小球的位置坐標反映了小球的位移
O
A
B
x=-1cm
思考：有什么辦法可以記錄滑塊的位置？
t/s
x/m
O
思考：怎么證明這個圖像是正余弦曲線？
彈簧振子的x-t圖
t/s
x/m
O
思考：怎么證明這個圖像是正余弦曲線？
簡諧運動：如果物體的位移與時間的關系遵從正弦函數的規律，即它的振動圖像（xt 圖像）是一條正弦曲線，這樣的振動是一種簡諧運動。
簡諧運動
一次全振動：振子經歷 B→O→B'→O→B路徑的一個完整振動.
振動的振幅：物體振動時離開平衡位置的最大距離，用A表示.
振動的周期：物體完成一次全振動所需要的時間，用T表示.
振動的頻率：物體在一段時間內全振動的次數與所用時間之比，用f 表示.
周期和頻率的關系為：
思考:
如圖所示為彈簧振子的模型，O點為振子的平衡位置，A、O間和B、O間距離都是x，彈簧勁度系數為k。
(1)當振子在A點時所受彈簧的彈力方向如何？在B點呢？與位移方向相同還是相反？
(2)彈力的大小與位移大小是什么關系？
(3)彈力提供什么作用效果？
O
A
B
O
A
B
x
F
x
F
回復力：使振子回到平衡位置的力。
回復力特點：按力的作用效果命名，方向始終指向平衡位置。
回復力來源：振動方向上的合力。
簡諧運動的回復力
彈力方向總與位移方向相反
彈力大小總與位移大小成正比
1.簡諧運動的動力學特點
物體在跟平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復力的作用下的振動，叫做簡諧運動。
2.公式：
離開平衡位置的位移
彈簧的勁度系數(常量）
“-” 表示回復力方向始終與位移方向相反
B O B’ B O B’
位移 大小 速度 大小
方向 大小
動能 回復力 大小 勢能 大小
方向 機械能 大小
加速度 大小 方向 大小選填“最大”“0”或者“不變”
方向選填“向右”或者“向左”
B O B’ B O B’
位移 大小 速度 大小
方向 大小
動能 回復力 大小 勢能 大小
方向 機械能 大小
加速度 大小 方向 大小選填“最大”“0”或者“不變”
方向選填“向右”或者“向左”
最大
最大
最大
最大
最大
最大
向左
向右
向左
向右
向左
向右
最大
不變
最大
最大
最大
不變
不變
平衡位置：動能最大，勢能為0
最大位移處：動能為0，勢能最大
做簡諧運動的物體在振動中經過某一位置時所具有的動能和勢能之和，稱為簡諧運動的能量。
所以簡諧運動的能量指振動系統的機械能。
簡諧運動的能量特征
1.簡諧運動中動能和勢能在發生相互轉化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。
2.機械能=任意位置的動能+勢能
=平衡位置的動能
=最大位移處的勢能
3.簡諧運動的能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大。
簡諧運動的能量特征
1.機械振動
2.彈簧振子
3.彈簧振子的位移-時間圖像
4.簡諧運動的回復力
5.簡諧運動的能量特征
課堂小結
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