关于简谐运动定义的思考

在高中物理教学中,对简谐运动的定义往往会使学生产生一些模糊的认识,只要回复力与位移成正比,即满足F=-kx,系统的振动就是简谐运动.只要周期性策动力满足上述条件,就会产生受迫的简谐运动,因此,简谐运动的周期不一定就是系统的固有周期,简谐运动的机械能也不一定守恒.一些参考书也有类似说法,例如,《新编高中新教材同步测控优化设计》高一物理下册教师用书中就解释说:简谐运动的机械能不一定守恒,书本上说机械能守恒是有前提的,是指像单摆和弹簧振子这样的理想化振动.     

从机械能守恒的角度推导单摆简谐振动的周期

本文给出了利用基本的物理原理结合高等数学公式的方法推导单摆做简谐运动的周期公式,可以简明扼要地理解单摆简谐运动的过程.     

巧用折合质量求特殊简谐运动的周期

利用折合质量,求解几种不同类型的简谐运动问题.     

利用“等效思想”巧解复合场中的圆周运动问题

等效法又称"等效替代法",是科学研究中常用的思维方法之一.带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是高中物理教学中一类重要而典型的题型.对于这类问题,若采用常规方法求解,过程复杂,运算量大.若采用"等效法"求解,则能避开复杂的运算,过程比较简捷.     

只有用等效法才行吗

对于复合场的综合题之解答,提出了一种有别于"等效法"的求解方法.     

对"等效重力加速度"的质疑

单摆做简谐运动时，其振动周期T=2π√l/g.其中l、g分别为单摆摆长和单摆所处位置的重力加速度．在高中总复习阶段复习单摆时，很多教师经常会为学生讲解或布置诸如单摆放在固定光滑斜面上、竖直或水平加速的装置中、匀强电场或匀强磁场中等一些变形题目，来求解上述新情景下单摆的振动周期，以加深学生对单摆振动规律的认识，并培养学生的知识迁移能力．然而，有很多复习参考书为学生提供了一种解答方法，即在求解上述新情景下单摆的振动周期时，只需用新情景下的等效重力加速度g’代替原来单摆周期公式中的重力     

等效法在求解阿特伍特机上连接体问题中的应用

用等效法求解阿特伍德机上多个连接体的加速度和绳中的张力,并作适当处理,使这类问题变得相当简单。     

根据回复力判定简谐运动并求其周期

对物体进行受力分析找到回复力与位移的关系，看是否满足F＝-κx，就可以判定这个振动是不是简谐运动，然后由周期公式 T ＝2π mκ即可求出振动周期。     

几种运动周期的分析探讨

在教学中常发现诸如近地卫星的环绕运动,小球在地球内部的光滑直隧道中做简谐运动,无限摆长的小角度单摆运动等,它们的周期都相等且约为84 min.从力学和运动学两方面指出造成这种周期相同的现象绝非偶然巧合,而是一个只与地球密度有关的必然结果.     

用物理摆测重力加速度的实验介绍

介绍了用物理摆测量重力加速度的实验方法.根据物理摆的简谐运动周期与摆锤到转轴之间的距离的关系,找到合适的摆锤位置,使物理摆正挂与倒挂时的振动周期值相等,从而得到比较精确的重力加速度值.     

巧用两只弹簧的组合 加深对简谐振动的理解

如果放在光滑桌面上的物体只受一只弹簧的作用，那么物体所作的运动是简揩运动．简谐运动是一种最简单的基本运动，它的动力学特点是物体所受合力满足F=-kx，该力叫回复力．简谐运动的特点是具有周期性，周期T=2π√m/k，其中m是振动物体质量，k是回复力     

从一道高考模拟题谈阻尼振动的等效处理

讨论了在大小恒定的阻力作用下弹簧振子的阻尼振动问题,通过等效的方法,将此类阻尼振动分解为若干简谐运动的子过程,回避了建立和求解微分方程的复杂数理方法,完成了此类阻尼振动问题的初等解．     

等效重力加速度在解题中的妙用

在应用物理学理论求解有关运动规律的题目时,若能巧妙利用等效法,不仅能将复杂问题简洁化,令学习者体会物理学简洁之美,还能消除学生对物理学的畏惧心理,从而激起学生学习物理学的热情.笔者在教学中总结出用等效重力加速度求解有关方面题目的方法,现整理如下.     

一种非简谐的微振动模型

研究了一类特殊的非简谐运动———对称双弹性振子的横振动,得到了在微振动条件下的严格解,发现其运动周期与振幅的大小成反比,其波形对于简谐波的形变系数较小,且与振幅的大小无关.     

浅谈复杂运动的求解方法

在自然界中简单的机械运动有匀速直线运动、匀变直线运动、匀速圆周运动和简谐运动．对于简单的机械运动，同学们都能正确求解．但遇到了复杂运动如何求解呢?我们可以把复杂运动分解成两个简单运动，先求出两个简单运动的规律，然后再进行合成从而达到求解复杂运动的目的．下面通过实例说明这一点。     

自悬式任意弧长圆弧摆的周期及其表示

一段均质圆弧绕弧上一铰接点摆动即形成一个圆弧摆,通过本文的研究,发现此类圆弧摆的周期,均可用自然悬挂时过质心的弦所构成的圆弧摆作微小摆动时之简谐运动的周期表示.     

简谐运动图像描绘仪的改进

针对利用电火花打点计时器研究弹簧振子简谐运动中存在的问题,进行了逐一地分析和改进,改进后的实验仪通过霍尔继电器模块可以实时、直观、准确地描绘出4种典型振动图像,同时通过改变弹簧振子的质量获得不同振动周期的图像.     

用秒表测定液体的密度

介绍了利用秒表测定液体密度的方法.该方法通过秒表测量漂浮在待测液体中做简谐运动的试管的运动周期,经计算即可得到待测液体的密度.与传统测定液体密度的实验相比,该方法设计巧妙,操作简单.     

SIMULINK在简谐运动图像教学中的应用

在简谐运动图像教学中,应用数学软件MATLAB中的SIMULINK作为工具,在仿真环境中完成实验并观察图像,分析简谐运动的性质.与动手做实物实验研究简谐运动性质的方法相比,该方法只需简单直观的鼠标操作,选取适当的库模块,就可以构造出系统的仿真模型,获得理想的实验结果.     

用电火花计时器“打印”简谐运动图像

"简谐运动"是人教版普通高中课程标准实验教科书<物理*选修3-4>中的第一节内容.简谐运动的图像作为本节课堂教学的重点,课上通过实验方法获得一个简谐运动的图像然后再加以分析研究更符合科学研究的原理;而演示试验是这节课教学的关键.教材中提供的利用描迹获得图像的方法,要么因设备条件限制难以实施,要么在实际操作过程中难以得到规范的正弦(余弦)曲线.本文介绍利用高中物理实验室里现有的常规实验仪器稍作改进而获得简谐运动图像的简洁方法.