建立简谐运动模型探讨物体运动规律

简谐运动是一种很重要的物理模型,在中学物理竞赛中有极其广泛的应用．建立简谐运动模型,我们不但可以计算振动的周期和频率,还可以求解物体的运动规律．纵观历届全国中学生物理竞赛试题,笔者发现“建立简谐运动模型求解物体的运动规律”这一重要方法经常在试卷中以大题的形式被考查,可见命题者对这种方法十分青睐,涉及这种方法的题目往往具有很强的综合性和很好的区分度,使这类题目成为选拔优秀参赛选手的极好题材．     

物理竞赛中简谐运动周期的四种求法

物理竞赛中在解决简谐运动问题时,经常会涉及周期的求解。本文通过具体实例,介绍物理竞赛中简谐运动周期的四种求法。一、周期公式法由简谐运动的周期公式T=2πm/k可知,运用周期公式求周期的关键是求出回复力系数k。通常情况下,可以通过两种途径求出回复力数。一是通过对简谐运动物体进行受力分析求出回复力,然后根据物体简谐运动时回复力大小的特征F=kx,找到回复力F与位移x的关系求出回复力系数k;二是通过求简谐运动物体在位移为x时的势能,然后根据物体作简谐运动时势能Ep=kx2/2,找到Ep与x2的关系求出回复力数k。例1如图1所示,摆球质量为…     

高中物理竞赛中非完整简谐运动的周期求解

求解振动周期的问题经常在高中物理竞赛中出现,而且常以非完整简谐运动周期的求解形式呈现．学生普遍感到这类问题比较难,要么不知如何下手,要么把简单的问题搞复杂了．其实,非完整简谐运动的周期可以用简谐运动参考圆的方法求解．简单地说,非完整简谐运动的周期就等于非完整圆周运动的时间．下面通过几个例题加以说明．     

《简谐运动》教学设计

一、设计思路 简谐运动是中学物理学习中一种重要的运动形式，也是最简单的一种机械振动的形式。在通常的教学过程中，采用的是实验引入分析的方法，演示弹簧振子的运动，定性分析它在运动过程中的受力、加速度的大小和方向、速度的大小和方向、位移大小和方向的变化，继而定量分析弹簧振子受力与位移的关系，从而得到简谐运动的特点和定义，在此基础上定义简谐运动的周期、振幅等物理量。     

求解振动周期的四种方法

物体在某一平衡位置附近做往复运动称为振动,求解振动特别是简谐运动的周期是物理竞赛中的一个重要内容,也是学生感到比较困难的地方,本文试对此作一归纳总结。     

简谐运动——高中物理赛题中的热点模型

简谐运动是高中物理竞赛中的热点模型,几乎每届竞赛都会考查.在力学、热学、电磁学、光学等各部分内容中,都可能出现简谐运动.所以加强对简谐运动的研究,有助于提高学生的物理素养,也有助于提高学生的物理竞赛水平.1简谐运动的特征如果物体所受的回复力大小总与位移大小成正比,方向总与位移相反,物体的运动就叫做简谐运动.简谐运动的受力特征为F=-kx,动力学方程为a=-kmx.其中F为简谐运动中物体所受的回复力,x为振动物体相对于其平衡位置的位移,k为F与x间的比例系数,负号表示回复力F的方向与位移x的方向相反,a为振动物体在位移x时的加速度.…     

物理原理结合高等数学推导单摆做简谐运动的周期公式

此篇通过高等数学相关数学原理结合物理回复力和简谐运动周期公式相关原理推导出单摆的简谐运动周期公式,能比较清楚的了解该公式的推导过程,加强对单摆做简谐运动周期公式的理解。     

利用惯性力巧解径向简谐运动问题

通过在转动参考系中推导径向回复力的表达式,对有关径向简谐运动周期的两个物理问题进行巧妙解答,并且归纳了这类问题一般化的解答思路和方法。     

怎样求简谐运动的周期

简谐运动一定满足∑F=-kx，其周期是由振动系统本身的物理条件来决定的，其关系式为T=（m/k）^（1/2π）为的振动物体的质量．因此，要求周期关系必先得到常数k，下面我们通过儿个例子来说说简谐运动的周期的求法。     

巧用振幅矢量法求解简谐运动的时间

高中物理中能精确求解时间的过程并不多,对于一般变加速运动,虽然可以采用微积分求解,但数学要求较高。有一些变加速运动可以视为简谐运动,但高中阶段对于简谐运动也只是考查与周期等相关时间的求解。本文尝试将简谐运动和旋转矢量相结合,给出简谐运动中任意过程时间的普遍解。     

用仿真实验研究简谐运动周期

在研究简谐运动周期的实验中 ,由于摩擦阻力的存在对实验结果产生了较大的影响 .虽然可利用各种方法减少摩擦阻力 ,但不可能使摩擦阻力为零 .而且 ,在实验过程中 ,研究周期与弹簧劲度系数之间的关系时 ,要任意改变弹簧的劲度系数有较大的困难 .利用计算机设计理想的弹簧振子 ,可以方便地研究简谐运动的周期与振动小球、弹簧劲度系数之间的关系 .本文将介绍利用 Flash5 .0软件制作仿真交互理想弹簧振子 ;利用制作的仿真交互理想弹簧振子 ,测定振动小球、弹簧劲度系数不同时简谐运动的周期值 ;利用 Ex-cel2 0 0 0对“实验”所测数据进行分析…     

单摆的周期公式

荷兰物理学家惠更斯经过长期的研究,发现了单摆的周期规律,确定了单摆做简谐运动的周期公式,此公式为单摆做简谐运动时的周期T与摆长L、重力加速度g之间的定量关系.本文对单摆做简谐运动加以分析理解,并拓展到单摆处于超重、失重等运动状态,或者单摆处于电场、磁场等物理环境时     

例析简谐运动周期的几类求解方法

在机械振动的学习中,我们认识到简谐运动的周期通式为T=2πmk,但不同的简谐运动模型因k不同会有不同的具体表达式.下面通过具体例题来说明总结不同物理情景下简谐运动周期的求解方法,供同学们参考.一、动态变化类例1某轻质弹簧上端固定,下端悬挂一质量为m可视为质点的小球,小球     

关于简谐运动周期与机械波波速计算的教学思考——基于中日高中物理教材的比较

以我国人教版高中物理教材和日本高中物理教材《川胜教授的中学物理教案》为研究对象,梳理中日教材在简谐运动周期与机械波波速计算上的相关内容,并针对学生疑惑提出教学建议.在中学物理教学中,注重前后知识的关联、聚焦物理公式的本质、渗透大中衔接的内容,以期促进学生对简谐运动周期和机械波波速计算方法的掌握,推动学生对相关物理概念形成更接近于物理本质的理解.     

运用表达式求简谐运动周期的方法探讨

物体的运动形式有平动和转动,文章通过与平动类比,将转动物体对应物理量、规律、简谐运动方程和周期等呈现出来;再通过实例分析,探讨运动学方法、动力学方法、能量方法列表达式的可行性及择优性;最后通过2019年全国中学生物理竞赛复赛第4题进行实战训练指导.     

简谐运动的υ-x图线

简谐运动是高中物理中涉及到的几种最典型的机械运动之一,它既是最简单、最重要的机械振动,同时又是学生所碰到的最复杂的机械运动之一．准确理解这种运动的特点、全面把握它的运动规律,是物理教学的重点,也是学生学习的难点．为了使学生更好地掌握简谐运动的规律,深入挖掘其中丰富的物理内涵,本文介绍描述简谐运动的一种特殊图像——简谐运动的速度一坐标图像,即υ-x图像,又称相图,通过对图像中所蕴含的物理信息的全面剖析,以期对简谐运动的性质、规律有一个更全面,透彻的理解．     

巧用T=2π√m／κ解奥赛题

T=2π√m/κ一般用来求简谐运动的周期，同样它也可以用它来训练学生的思维的严谨性，解题过程的完善性。     

优选科学探究案例 优化课堂教学过程——以探究简谐运动的周期公式为例

在现行高中物理教材中,“简谐运动”的内容没有编入简谐运动的周期公式,这给教学造成了三个方面的缺憾。回顾历年的教材发现,在1979年版《全日制十年制学校高中课本·物理》中曾编入了周期公式,并通过“单位圆”进行了推导,在1984年版《高级中学课本·物理（甲种本）》中也给出了周期公式,但没有推导过程,在1984年版《高级中学课本·物理（乙种本）》中没有编入周期公式,在之后的各个版本教材中均不再出现周期公式。教材中曾经编入周期公式,说明它对教学是有帮助的,后来删除了周期公式,是因为受当时教学条件的限制,教学难度大,但在当前形势下,教学条件日益完善,在教学中是可以探究周期公式的。文章阐述了探究周期公式的重要性与可行性。     

用三种"等效法"巧解简谐运动的周期

单摆和弹簧振子都是简谐运动的典型实例,是一种理想模型;但实际生活中,简谐运动的类型很多,用等效法求解一般简谐运动的周期比较快捷,现介绍三种等效的方法巧解简谐运动的周期。     

简谐运动周期公式的间接推导

机械振动是自然界中常见的运动形式，在研究各种各样的机械振动前，首先要研究最简单、最基本的简谐运动。本文以简谐运动的运动学特征和受力特征为基础，从三个不同角度对简谐运动周期公式的推导进行了探讨。