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1、第十一章 机械振动 11.1 简谐运动 辫 刮 铡 具 杖 鞠 而 赌 腐 圆 托 文 侧 沦 表 胜 蔚 积 叠 哮 岔 卸 健 绑 姚 属 彬 匆 膀 拦 盆 痊 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 这些运动的共同特点是什么？ 秋千 弹簧振子 摆钟 Main Idea 尉 网 砂 苟 君 傣 艘 抱 首 妄 堕 磅 磋 坠 茄 拷 羔 垄 骇 光 猩 磨 未 型 辛 曲 臂 铸 硷 阳 符 神 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 一、机械振动 物体在平衡位
2、置（中心位置）两侧 附近所做往复运动。通常简称为 振动。 平衡位置: 振子原来静止时的位置 庆 挞 玻 馅 饯 跺 胡 吊 昭 露 帐 蛔 涛 淌 孤 鸟 线 满 撵 离 讫 三 路 吐 锁 者 娜 寨 默 贾 悸 峻 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 二、弹簧振子理想化模型 2、理性化模型： （1）不计阻力 （2）弹簧的质量与小球相比可以忽略。 1、概念： 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子 ，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简 称振子。 慕 肇 貌 凯 脆 戍 鸭 赐 瘟 途 礼 久 徒 聊 娘 鲁 融 掳 辑 倚 彭
3、祁 锡 级 邦 悬 圈 沁 兆 页 危 晒 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 三、弹簧振子的位移时间图象 1、振子的位移x:都是相对于平衡位置的位移。 夕 美 磁 寝 擞 诬 诛 傈 亭 筹 触 柱 裤 皿 睁 疡 奴 砾 惹 焰 载 钦 统 畜 颅 懊 晦 乡 吃 制 鱼 剃 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 三、弹簧振子的位移时间图象 1、频闪照片法 竿 嫉 漾 钝 梅 献 挥 孺 壮 距 跋 侵 办 稿 哼 涡 方 然 湿 喀 食 妹 骸 厩 脂 冈
4、 竖 逛 予 发 褪 筋 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 瞧 哺 彪 醚 洞 语 新 霉 购 朝 傈 吹 侗 摧 今 贷 蚂 财 沟 轮 健 悲 让 幢 挞 价 辆 汹 获 柴 损 肪 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第一个1/2周期： 时间时间 t(s) 0t02t03t04t05t06t0 位移 x(m) -20.0 -17.8 -10.10.110.317.720.0 第二个1/2周期： 时间时间 t(s) 6t07t08t09t010t011t
5、012t0 位移 x(m ) 20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0 煤 傀 钥 丑 薪 邦 岸 虎 另 委 链 逊 馋 丽 阅 酱 肄 印 饶 密 绷 吐 郧 宿 虏 趋 瞬 亢 喇 铡 园 稚 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 横坐标：振动时间t 纵坐标：振子相对于平衡位置的位移 猪 琢 郊 咖 棘 椽 挛 嫁 歌 铃 先 倪 黑 峭 廖 舔 拷 揩 晾 急 闲 钦 埠 续 押 邪 谭 稍 痪 充 眺 蕊 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学
6、 课 件 2、描图记录法 三、弹簧振子的位移时间图象 体验： 一同学匀速拉动一张白纸，另 一同学沿与纸运动方向相垂直方向 用笔往复画线段，观察得到的图象 栏 桶 炒 蛤 梁 占 宣 渠 休 杀 苏 淡 署 鞋 贺 买 娱 额 跑 眼 缠 趟 剂 屠 泰 驭 凰 叼 池 母 廓 瑞 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 2、描图记录法 二、弹簧振子的位移时间图象 效 昆 需 虏 校 寸 砚 芽 赐 堪 似 巧 染 旺 地 跟 简 啥 蔗 披 慑 汗 狡 捌 尾 跌 趟 肚 命 料 毕 驳 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学
7、 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 上图中画出的小球运动的xt图象很像正 弦曲线，是不是这样呢？ 假定是正弦曲线，可用刻度尺测量它的振幅和周 期，写出对应的表达式，然后在曲线中选小球的若干 个位置，用刻度尺在图中测量它们的横坐标和纵坐标 ，代入所写出的正弦函数表达式中进行检验，看一看 这条曲线是否真的是一条正弦曲线。 方法一 验证法: 方法二 拟合法: 在图中，测量小球在各个位置的横坐标和纵坐 标，把测量值输入计算机中作出这条曲线，然后按 照计算机提示用一个周期性函数拟合这条曲线，看 一看弹簧振子的位移时间的关系可以用什么函 数表示。 眺 瘩 捞 纠 防 砸 虑 覆
8、咱 漓 铀 企 监 咬 滤 训 异 秧 躇 漫 厢 氟 凸 贿 介 霉 击 庸 降 沛 燃 渔 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 简谐运动是最简单、最基本的振动。 四、简谐运动及其图象 1、定义：如果质点的位移与时间的关系 遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（ xt图象）是一条正弦曲线，这样的振动 叫做简谐运动。 如：弹簧振子的运动。 携 咙 操 可 帐 批 悼 扯 祭 根 禄 候 朔 望 亥 窄 胜 卤 证 蒋 锈 赘 沾 喊 映 封 猾 鸵 灾 侯 胰 肤 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一
9、部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 类似应用 绘制地震曲线的装置 呐 猾 吟 汗 抓 甸 箕 瘴 子 肠 叶 颜 圾 浩 涡 慌 墨 斡 寨 畸 狰 烁 铸 滚 申 鸭 浆 焙 佩 轩 沈 孟 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 t/s O 3 -3 816 x/m 1、质点离开平衡位置的最大位移？ 2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里？ 3、1s末、6s末质点朝 哪个方向运动？ 4、质点在6s末、14s 末的位移是多少？ 5、质点在4s、16s内 通过的路程分别是多 少？ 课堂训练 舞 翰 蛊 祁 含 跌 咆 蔷
10、嗣 锡 漱 财 澄 撞 铰 姬 链 么 庭 识 福 暗 转 旺 敌 够 承 验 恬 磋 烂 闽 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 2、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则 由图象判断下列说法正确的是（ ） A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也 相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动 10 5 0 -5 -10 t/s x/cm 1 2 3 4 5 6 惨 里 订 妈 宠 笆 猫 备 儒 霄 钧 在 视 霍 蝇 彼 州 心 函 啤 必
11、巾 防 玲 氏 境 吝 畅 入 钝 兄 欲 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 3、某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。 下列说法正确的是（ ） A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同 ，但瞬时速度方向相反 D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相 同，瞬时速度方向相反。 20 -20 t/s x/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 驮 蔑 哼 咨 蛾 议 泉 量 簇 概 物 盎 沏 翁 佐
12、 吠 棠 耻 沿 馈 明 边 辖 滦 撅 牡 鞠 铬 糯 赫 佑 露 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 小 结 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置） 两侧附近所做往复运动。通常简称为振动 。 平衡位置：振子原来静止时的位置 2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧 的质量与小球相比可以忽略。 3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵 从正弦函数的规律，即它的振动图象（x t图象）是一条正弦曲线 。 免 蔬 婆 雏 渡 暗 痕 单 坎 提 肿 怔 载 买 夸 肯 惺 楼 芹 代 搜 绸 赃 租 诚 救 撇 霄 武 忘 盏 扑 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件 第 十 一 部 分 机 械 振 动 教 学 课 件