人教版高中物理课件第十一章 机械振动11.2简谐运动.ppt

高中物理新人教版选修 4系列课件 11 2 简谐运动的描述 教学目标 知识与能力1 知道振幅 周期和频率的概念 知道全振动的含义 2 了解初相和相位差的概念 理解相位的物理意义 3 了解简谐运动位移方程中各量的物理意义 能依据振动方程描绘振动图象 教学重点 简谐运动的振幅 周期和频率的概念 相位的物理意义 教学难点 1 振幅和位移的联系和区别 周期和频率的联系和区别 2 对全振动概念的理解 对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解 3 相位的物理意义 简谐运动OA OB 一 描述简谐运动的物理量 1 振幅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 O A B 问题 若从振子经过C向右起 经过怎样的运动才叫完成一次全振动 描述振动快慢的物理量 一次全振动 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 频率f 单位时间内完成全振动的次数 一 描述简谐运动的物理量 2 周期和频率 周期T 振子完成一次全振动所需要的时间 O A B C D 简谐运动的周期公式 一 描述简谐运动的物理量 简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定 与振幅无关 一 描述简谐运动的物理量 3 相位 描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量 以x代表质点对于平衡位置的位移 t代表时间 则 1 公式中的A代表什么 2 叫做什么 它和T f之间有什么关系 3 公式中的相位用什么来表示 4 什么叫简谐振动的初相 二 简谐运动的表达式 振幅 圆频率 相位 初相位 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 二 简谐运动的表达式 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 课堂小结 一 描述简谐运动的物理量 1 振幅A 振动物体离开平衡位置的最大距离 2 周期T 完成一次全振动所需要的时间 频率f 单位时间内完成全振动的次数 3 相位 周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态 二 简谐运动的表达式 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 1 1 1 课堂练习 2 某简谐运动的位移与时间关系为 x 0 1sin 100 t 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 0 1 50 相反 课堂练习 T1 T2 1 1 课堂练习 3 有一个在光滑水平面内的弹簧振子 第一次用力把弹簧压缩x后释放 第二次把弹簧压缩2x后释放 则先后两次振动的周期和振幅之比分别为多少 A1 A2 1 2 4 弹簧振子以O点为平衡位置 在B C两点之间做简谐振动 B C相距20cm 某时刻振子处于B点 经过0 5s 振子首次到达C点 求 1 振子的周期和频率 2 振子在5s末的位移的大小 3 振子5s内通过的路程 T 1 0s