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课件网) 机械振动 我们把物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。 特征：(1)有一个“中心位置”，也是振动物体静止时的位置； (2)运动具有往复性。 机械振动 我们把小球和弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子。 理想模型（1）小球看成质点；（2）不计阻力；（3）忽略弹簧的质量； （4）弹簧始终在弹性限度内。 弹簧振子 弹簧振子 平衡位置：振子原来静止时的位置． 特点：合力为0，加速度为0，速度最大 弹簧最长（弹簧最短） 特点：合力最大 加速度最大 速度为0 某时刻的位移：从平衡位置指向振子在该时刻位置的有向线段。位移总是背离平衡位置。 振子在某段时间内的位移：由初位置指向末位置的有向线段。 五个对称：时间对称 空间对称 速度对称 力对称 能量对称 弹簧振子的平衡位置不一定在弹簧的原长位置，如：竖直方向弹簧阵子等 弹簧阵子的振动图像x－t图象 用横坐标表示物体运动的时间t，纵坐标表示振动物体运动过程中相对平衡位置的位移x，建立坐标系，如图． t /s x 横向 1、任意时刻质点的振动方向 2、任一时刻质点离开平衡位置的位移 3、振动周期 4、振幅 速度和位移是彼此独立的两个物理量，如振动物体通过同一个位置，其位移的方向是一定的，而其速度方向却有两种可能(两个“端点”除外)：指向或背离平衡位置，且振子在两“端点”速度改变方向.) 弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为一直线，而它的振动图像却是正弦曲线。 t /s x 横向 图像的应用 简谐运动 1.定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像（xt 图像）是一条正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。 2.图象意义:表示一个振子不同时刻所在的位置或者一个振子位移随时间的变化规律。 A：振幅：物体离开平衡位置的最大距离 ω：圆频率 Φ：初相 (1)任意时刻质点位移的大小和方向。如图甲所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和-x2。 3.图象应用: (2)任意时刻质点的振动方向:看下一时刻质点的位置,如图乙中a点,下一时刻离平衡位置更远,故a点此刻向上振动。图乙中b点,下一时刻离平衡位置更近,故b此刻向上振动。 (3)斜率：该时刻速度的大小和方向． 简谐运动 简谐运动 4.简谐运动的对称性 如图所示，物体在A与B间运动，O点为平衡位置，C和D两点关于O点对称，则有： (1)时间的对称：tOB＝tBO＝tOA＝tAO，tOD＝tDO＝tOC＝tCO，tDB＝tBD＝tAC＝tCA (2)速度的对称: ①物体连续两次经过同一点（如D点）的速度大小相等，方向相反; ②物体经过关于O点对称的两点（如C与D两点）的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反. 简谐运动 （3）位移和加速度的对称 ①物体经过同一点(如C点)时，位移和加速度均相同； ②物体经过关于O点对称的两点(如C点与D点)时，位移与加速度均大小相等，方向相反。 （4）动能、势能、机械能的对称 ①物体连续两次经过同一点(如D点)时的动能、势能、机械能均相等； ②物体经过关于O点对称的两点(如C点与D点)时的动能、势能、机械能均相等。 简谐运动的回复力和能量 运 动 受力特点 匀速直线运动 匀变速直线运动 匀变速曲线运动 匀速圆周运动 …… …… F合与v共线 F合与v垂直 F合与v不共线 简谐运动形成原因： 振子到达平衡位置时，由于惯性继续运动。振子离开平衡位置，由于弹簧对它有指向平衡位置的力而作加速或减速运动。 回复力 1.定义:使振子回到平衡位置的力 回复力是按力的作用效果命名的 2.来源：可以是弹力,也可以是其它力;可以是某一个力，或几个力的合力,或某个力的分力. 3.大小: F=-kx “-” 表示回复力方向始终与位移方向相反. 4.方向: 总是指向平衡位置. 5.简谐运动定义的另一种表述：如果质点 ... ...
