《简谐运动的描述》PPT课件.ppt

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 。,2.简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律,1.简谐运动,规律:,1.两个特殊点的特点: 平衡位置(o点): F回=0,a=0,x=0,v最大 最远位置(A,B两点): F回,a,x最大,v=0,2.两种运动: 向着平衡位置的运动:加速度减小的加速运动 背离平衡位置的运动:加速度增大的减速运动,3.回复力总是指向平衡位置 位移总是从平衡位置指出,F回总是与位移x方向相反,4.简谐运动的对称性,简谐振动的物体在振动过程中，其位移、速度、回复力、加速度等物理量的大小关于平衡位置对称。具有对称性的过程所用时间也是相等的。,F.a.x . Ep减小,v.Ek增大,F.a.x . Ep增大,v.Ek减小,根据振子的运动图象回答： a.图中各点表示平衡位置的有_ b.开始振动时，振子的所处的位 置是_(平衡位置，最大位移） c.c点的位移_回复力方向_大小_加速度方向_大小_速度_ d.d点的位移_回复力_ 加速度_速度_ e.势能最大的点有_ 动能最大的点有_ f.t=2.5s时，振子的位移方向_ 速度方向_加速度方向_. g.3-4s 振子的回复力_加速度_位移_速度_EK _ EP _,练习,简谐运动的描述,11.2,阅读课本P5P6，完成下列问题,1、振幅的定义及其物理意义,2、什么叫做全振动、周期、频率？,3、什么叫相位，初相位，相位差？相位的物理意义是什么？,一、描述简谐运动的物理量,1、振幅(符号A) （1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。是标量 （2）物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围,简谐运动OA = OB,振幅和位移的区别?,物理意义不同:振幅是反映_ _ 位移是反映_ _ (2) 性质不同:位移是_ ，振幅是_ (3) 对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的. AXA (4) 振幅等于最大位移的数值.,思考与讨论：,问题1：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次振动？,问题2：ODBDO是一个振动吗？,思考,2.全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程是一次全振动,一次全振动是简谐运动的最小单元，振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。,一、描述简谐运动的物理量,(1)周期T:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间. 单位:s. (2)频率 f:做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数. 单位:Hz. (3) 关系：T1 / f.,3、周期T和频率f,一、描述简谐运动的物理量,一个质点作简谐运动的振动图像如图从图中可以看出，该质点的振幅A= _ m，周期=_ s，频率f= _ Hz,从t=0开始在t=.5s内质点的位移 _ ,路程= _ ,0.1,0.4,2.5,0.1m,0.5m,题1：,T内通过的路程一定是4A 1/2T内通过的路程一定是2A 1/4T内通过的路程不一定是A，,可能小于A，可能大于A，可能等于A,质点在半个周期一定运动到相对于平衡位置的对称点,1.一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点；若再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则质点第三次经过M点所需要的时间是：（ ） A.8s B.4s C.14s D.(10/3)s,2.一个弹簧振子的振动周期为0.4s，当振子从平衡位置开始向右运动，经1.26s时振子做的是( ) A振子正向右做加速运动 B振子正向右做减速运动 C振子正向左做加速运动 D振子正向左做减速运动,练习：,CD,B,3.已知某弹簧振子做简谐运动的振幅为4cm，下列说法正确的是( ) A振子的最大位移是8cm B从任意时刻起，一个周期内振子通过的路程是16cm C从任意时刻起，半个周期内振子通过的路程是8 cm D从任意时刻起，1/4周期内振子通过的路程是4cm,BC,CD,4、简谐运动的相位： 描述简谐运动的物体在各个时刻所处状态的物理量. 单位：弧度(rad) 初相位：简谐运动的物体t=0时的相位，简称初相,一、描述简谐运动的物理量,二、简谐运动的表达式,简谐运动的位移和时间的关系可以用图象来表示为正弦或余弦曲线，如将这一关系表示为数学函数关系式应为：,振动方程中各量含义：,二、简谐运动的表达式,振幅,圆频率,相位,初相位,表示简谐运动所处的状态,t=0时的相位,实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差,同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同,反相：频率相同、相差为的两个振子振动步调完全相反,相位差：,2、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么?,意味着乙总是比甲滞后1/4个周期或1/4次全振动,1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动?,相位每增加2就意味着发生了一次全振动,思考与讨论,表示2比1超前_,表示2比1滞后_,表示2与1步调一致,相位差,1.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为_， 频率之比为_， 甲和乙的相差为_ 2.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100t ）cm, 由此可知该振动的振幅是_cm，频率是 z，零时刻振动物体的速度与规定正方向_（填“相同”或“相反”).,2,1,0.1,50,相反,课 堂 训 练,3.,写出振动方程 .,X=10sin(2 t)cm,4有两个简谐运动的振动方程: 则下列说法中正确的是( ) A它们的振幅相同 B它们的周期 C它们的相差恒定 D它们的振动步调一致,ABC,科学漫步月相,1、随着月亮每天在星空中自西向东移动，在地球上看，它的形状从圆到缺，又从缺到圆周期性地变化着，周期为29.5天，这就是月亮位相的变化，叫做月相。,2、随着月亮相对于地球和太阳的位置变化，使它被太阳照亮的一面有时朝向地球，有时背向地球；朝向地球的月亮部分有时大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。,科学漫步月相,1、朔当月球运行到太阳与地球之间，被太阳照亮的半球背对着地球，此时地球上的人们就看不到月球，这一天称为“新月”，也叫“朔日”，即农历初一。,2、上弦随后，月球自西向东逐渐远离太阳，到了农历初七、八，半个亮区对着地球，人们可以看到半个月亮（凸面向西），这一月相叫“上弦月”。,3、望当月球运行