物理簡諧運動第1頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六觀察思考?第2頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六第3頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六第4頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六不難看出，小球、滑塊和樹梢一樣，都在某個位置附近往復運動。

物體（或物體的某一部分）在某一位置兩側所做的往復運動，叫做機械振動，通常簡稱為振動，這個位置稱為平衡位置。振動現象在自然界中普遍存在。如：鐘擺的擺動，水中浮標的上下浮動，挑著物體行走時扁擔的顫動，樹梢在微風中的搖擺，都是振動。第5頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

條件(理想化)：

①小球看成質點②忽略彈簧質量③忽略摩擦力思考：振子的運動是怎樣一種運動呢？彈簧振子定義:小球和彈簧所組成的系統.理想化模型彈簧+小球第6頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

第7頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六振子靜止在O點時，彈簧沒有發生形變，長度為原長。1：彈簧最大伸長的長度OA和最大壓縮的長度OA＇有什么關系？2：振子從A經O到A＇和振子從A＇經O到A所用時間有什么關系？3：振子在往復運動過程中的受力有什么特點？OA=OA＇tAA'=tA'A使振子以O為中心做往復運動把振子拉到平衡位置右方A點時，彈簧伸長量為OA，放開振子，觀察振子的振動。第8頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六（1）彈簧振子是指小球和彈簧所組成的系統，這是一種理想化模型．（2）彈簧振子為什么會振動？物體做機械振動時，一定受到指向中心位置的力，這個力的作用總能使物體回到中心位置，這個力叫回復力.回復力是根據力的效果命名的，對于彈簧振子，它是彈力。

回復力可以是彈力，或其它的力，或幾個力的合力，或某個力的分力。

在O點，回復力是零，叫振動的平衡位置。第9頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六彈簧的彈力遵從什么規律？胡克定律：F=KX用什么辦法表示他們的反向關系呢？用帶負號的數值。F=-KX

如果物體所受的力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置，則物體所做的運動叫做簡諧運動

簡諧運動是一種最簡單的、最基本的振動。一切復雜的振動都可以看成是若干簡諧運動的疊加。第10頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

第11頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

第12頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

第13頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六簡諧運動中的各個物理量變化規律OA′

A′

A′－O

O

O－A

A

位移

x

速度v

回復力F、加速度a動能勢能總機械能向左減小向右增大向右減小動能增大勢能減小A向右增大向右減小向左增大動能減小勢能增大不變向左最大向右最大

0

0向右最大

0

0向右最大向左最大動能最大勢能為0動能為0勢能最大動能為0勢能最大OAFF

A′第14頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

第15頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六振幅、周期和頻率

我們用位移、速度、加速度等物理量來描述勻變速直線運動的特征；用角速度、周期、轉速等物理量描述勻速圓周運動的特征。我們用哪些物理量來描述簡諧運動的特征呢？1．振幅（A）：

振動物體離開平衡位置的最大距離叫做振動的振幅．振幅是標量．用字母A表示。振幅是反映振動強弱的物理量．2．周期(T)和頻率(f)：

振動物體完成一次全振動所用的時間叫做振動的周期．單位時間內完成全振動的次數叫做振動的頻率．它們的關系是T＝1/f.第16頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六二.簡諧運動的能量

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。第17頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六

如圖所示，某一時刻彈簧振子的小球運動到平衡位置右側，距平衡位置0點3cm處的B點，已知小球的質量為1kg，小球離開平衡位置的最大距離為5cm，彈簧的勁度系數為200N/m，求：(1)最大回復力的大小是多少？(2)在B點時小球受到的回復力的大小和方向？(3)此時小球的加速度大小和方向？(4)小球的運動方向怎樣？思考OB10N6N，B→O6m/s2B→O

O→B或B→O第18頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六3簡諧運動的回復力和能量小結

一、簡諧運動的回復力F=-kx1.回復力:振動物體受到的總是指向平衡位置的力.是物體在振動方向上的合外力.二.簡諧運動的能量

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.簡諧運動動力學特點：運動學特點：第19頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六練1:作簡諧運動的物體，當它每次經過同一位置時，一定相同的物理量是（）

A.速度B.位移

C.回復力D.加速度BCD第20頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六練2:彈簧振子作簡諧運動時，以下說法正確的是()A．振子通過平衡位置時，回復力一定為零B．振子做減速運動，加速度卻在增大C．振子向平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相反D．振子遠離平衡位置運動時,加速度方向與速度方向相反ABD第21頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六練3:如圖所示,是一彈簧振子,設向右方向為正,0為平衡位置，則()A．A→0位移為負值，速度為正值B．0→B時,位移為正值,加速度為負值C．B→0時,位移為負值,速度為負值D．0→A時,位移為負值,加速度為正值ABDABO第22頁，共24頁，2023年，2月20日，星期六練4:一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動,其中有兩個時刻彈簧振子的彈力大小相等,但方向相反,則這兩個時刻振子的(