1 研究简谐运动
[学习目标定位] 1.知道什么是弹簧振子,理解弹簧振子是一种理想化的物理模型.2.借助弹簧振子理解一次全振动、平衡位置及简谐运动的位移等概念.3.知道什么是简谐运动,知道简谐运动的振动图像为正弦曲线(或余弦曲线),知道描述简谐运动的常用物理量及意义.4.会利用简谐运动的图像分析有关问题.
1.s-t图像是描述物体的位移与时间关系的图像,由图像可知任意时刻物体的位移,那么,某时刻物体的速度等于这一时刻图像的斜率.
2.弹簧振子模型:如图1所示,如果小球与杆之间的摩擦可以不计,且弹簧的质量与小球的质量相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子.
图1
3.弹簧振子的位移-时间图像
以纵坐标表示振子的位移,横坐标表示时间,描绘出简谐运动的振子的位移随时间变化的图像,称为简谐运动的图像,简谐运动的图像是一条正弦(或余弦)曲线.
4.简谐运动
(1)定义:如果做机械振动的质点,其位移与时间的关系遵从正弦(或余弦)函数规律,这样的振动叫做简谐运动.
(2)特点:简谐运动是最简单、最基本的振动.弹簧振子的运动就是简谐运动.
5.描述简谐运动的物理量除了位移、速度、加速度等力学量外,还需要周期、频率、振幅等物理量.
一、什么是简谐运动 简谐运动的图像
[问题设计]
如图2所示的装置,把小球向右拉开一段距离后释放,可以观察到小球左右运动了一段时间