几类典型的简谐运动模型分析

吴广国 张伟 邹斌

[摘 要]简谐运动是一种理想化的物理模型，是近年高考、自主招生和物理竞赛考查的热点。文章对弹簧振子、单摆、木块在液面處沉浮、地球隧道、超导线框在磁场中运动等几类典型的简谐运动模型进行了详细的分析论证。

[关键词]科学思维;模型建构与应用;简谐运动

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）29-0050-03

科学思维主要包括模型建构与应用、科学推理、科学论证和质疑创新等。[1]建构与应用模型是物理学最重要的研究方法之一，也是物理学的核心学科特色。模型是一种对物体、时间、系统、过程、物体或事件间的关系等的表征。[2]

一、弹簧振子

1.水平方向弹簧振子

弹簧振子模型是一个理想化的模型，如图1所示，是一个水平方向上的弹簧振子模型，试证明在弹性限度内，振子的振动是简谐振动。

所以，当线框速度减小为零时，还 没有完全进入磁场区域，然后继续向左运动，做半个周期的简谐运动。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]  GILBERT J K， BOULTER C J， ELMER R.  Positioning models in science education and in design and technology Education [M]. [S.L]： Springer Netherlands，2000.

（责任编辑 易志毅）