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第十章：机械振动第一节：简谐运动观察：（1）竖直方向的弹簧吊起小球的运动；（2）轻绳吊小球在竖直平面内的运动；对比：这两个物体的运动与前面已学过的运动有不同之处吗？联想：日常生活中还看到哪些同类的运动？如：1）在微风中树梢的摇摆；（2）钢尺的振动；（3）钟摆的摆动；（4）荡秋千；（5）水上浮标的浮动，（6）蒸汽机活塞的往复运动，（7）挑水行走时扁担的颤动，（8）振动的音叉、锣、鼓、琴弦的运动。等等表面看起来，这些运动各不相同，运动轨迹有直线的、有曲线的；运动方向有水平的，有竖直的；物体各部分运动情况有的相同、有的不同。问题1：从运动学的角度来想一想它们有共同的特征吗？回顾：在前面章节的学习中，我们从简单到复杂研究了哪些运动，可以从哪些角度描述这些运动归纳总结：都是物体（或物体的一部分）在某一位置（或中心位置）附近的往复运动。是来回往复的、周期性的运动。一、机械振动：（3）特点：往复性、周期性。（2）物体振动的中心位置，叫平衡位置：通常是物体停止振动时的所处的位置。（1）定义：物体（或物体的一部分）在某一位置（中心位置）两侧所做的往复运动。叫机械振动。通常简称为振动。问题:从动力学的角度来分析：这些物体为什么会振动呢？产生持续的机械振动的条件是：要受到指向平衡位置的力的作用；二、回复力：1、定义：机械振动的物体总是受到指向平衡位置的力，叫回复力。2、回复力是按照力的作用效果来命名的。是一种效果力3、方向：总是指向平衡位置；问题：根据前面所学知识思考：（如图）小球在B、C之间振动，O为平衡位置，当小球由D点运动到B点时，小球的位移是哪一段？方向如何？由B点运动到D点时小球的位移又如何？COBD三、振动物体的位移（x）：（2）注意点：振动位移的起点始终是平衡位置。（1）由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段；简称振动位移（偏离平衡位置的位移）物理学研究问题有一种科学方法：对研究的对象进行抽象，突出其主要条件，排除次要因素和无关因素的干扰。这种方法称之为理想化方法。建立的模型叫理想模型。四、弹簧振子：1、模型特点：小球和水平杆之间的摩擦忽略不计，弹簧的质量远小于滑块（小球）的质量，也可忽略不计。2、振动过程分析：（定性讨论）即：轻质弹簧一端固定，另一端连着一个可视为质点的物体，构成一个弹簧振子振动过程（定性）B→OO→CC→OO→B运动学与动力学振动位移方向大小变化回复力方向大小变化加速度方向大小变化速度方向大小变化能量动能大小变化势能大小变化向左向右向右向左↓↑↑↓↓↑↑↓↓↑↑↓↑↑↓↓↑↑↓↓向右向右向左向左向右向右向左向左↑↑↓↓向右向右向左向左五、简谐运动：1、定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比、并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动。叫简谐运动2、特征：xkF3、特点：周期性、对称性推广：简谐运动是一种最简单的、基本的机械振动；它是一种变加速运动。日常生活中的机械振动要复杂得多，但许多物体的微小振动可视为简谐运动，复杂的振动可看作是多个简谐运动的叠加。例1、对做简谐运动的物体来说，当它通过平衡位置时，具有最大值的是：（）A、加速度B、势能C、动能D、回复力例2：一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度数值越来越大，则在这时间内：（）A）振子的位移越来越大；B）振子正在向平衡位置运动；C）振子的速度方向与加速度方向一致；D）振子的速度越来越大；