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高二物理3 4 机械振动 第三节简谐运动的图象和表达式 高二物理选修3 4第十一章 机械振动 获得振动图象的方法对振动图象的认识振动图象的应用 一 振动图象 记录在不同时刻振子偏离平衡位置的位移情况 能够反映振子的位置但并不是振子的真实位置 即振动图线不是振子运动的轨迹 频闪照相的实验方法借助记录装置的实验方法 二 获得振动图象 位移 时间图像 的方法 情景图象 1 频闪照相的实验方法 用频闪照相 重叠照片 研究弹簧振子位移随时间变化的规律 1 频闪照相的实验方法 利用频闪照相的方法描绘振动图象 可以描述 一质点不同时刻的振动情况 第一章简谐运动 2 借助记录装置的实验方法 1 让砂摆摆动 木板不动 观察振子的运动轨迹和沙子的痕迹它们是否相同 沙子的痕迹能否反映振子不同时刻的位置 2 让砂摆摆动 同时让木板匀速运动 观察振子的运动轨迹和沙子的痕迹它们是否相同 沙子的痕迹能否反映振子不同时刻的位置 沙子的痕迹是怎样的曲线 我们能否画出类似的曲线来表示振子在不同时刻的位移情况 注意 演示时要避免单摆做圆锥摆 砂摆实验 为什么实验中纸带运动的距离可以代表时间 时间轴的理解 纸带运动的距离与时间成正比 在振子上安装一只记录笔 下面放一条白纸带 当振子振动时 沿垂直于振动方向匀速拉动纸带 笔在纸带上画出一条振动曲线 在振动物体上固定记录笔的方法 在振动物体上固定记录笔的方法 记录振动的方法在实际生活中的应用 心电图仪地震仪 振动图像在实际中的应用 三 对振动图象的认识1 物理意义 表示振动物体在不同时刻相对于平衡位置的位移 以及位移随时间变化的规律 注意振动图象不是质点的运动轨迹 2 特点 只有简谐运动的图象才是正弦 或余弦 曲线 四 振动图像的应用 简谐运动的位移随时间按正弦或余弦规律变化 可直观地读取振幅A 周期T及各位移 时刻的对应值 表象 四 振动图像的应用 判定某时刻回复力 加速度方向 图线上某时刻对应的斜率反映速度 斜率正 负反映速度方向 斜率大时速度大 斜率为正值时速度为正 斜率为负值时速度为负 判断某段时间内位移 回复力 加速度 速度 动能 势能的变化情况 隐性 简谐运动的定义 运动学定义 质点的位移随时间按正弦规律变化的振动 叫做简谐运动 五 简谐运动的表达式 1 简谐运动的振动方程 2 频率 3 相位的定义 我们把振动方程中正弦 或余弦 函数符号后面相当于角度的量 叫做振动的相位 相位也叫位 相 周相 或简称为相 五 简谐运动的表达式 注意 同一个振动用不同函数表示时相位不同 1 相位是随时间变化的一个变量 2 t 0时的相位叫做初相位 简称
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