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第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的描述 1 知道简谐运动的振幅 周期和频率的含义 2 理解周期和频率的关系 3 知道振动物体的固有周期和固有频率 并正确理解与振幅无关 首先复习上节课学过的简谐振动 观察这些简谐振动有哪些不同 通过教师引导会发现振动的幅度不同振动的快慢不同 那么研究简谐振动时我们就会给简谐振动加以区别 所以要研究简谐振动的一些物理量 通过弹簧振子振幅 周期 相位 总结简谐振动的表达式 难点突破 认识简谐振动的物理量 通过弹簧振子直观的观察振幅 周期 相位进行突破 让学生能更好的理解 请同学们说一下生活中常见的一些简谐振动 并说明这些简谐振动有什么不同 简谐运动oa ob 1 振幅a 是变量 1 定义 振动物体离开平衡位置的最大距离 2 物理意义 描述振动强弱的物理量 o a b 一 描述简谐运动的物理量 请点击小球 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 2 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 2 周期和频率 描述振动快慢的物理量 1 周期t 振子完成一次全振动所需要的时间 o a b c d 请点击小球 3 简谐运动的周期公式 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 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 振幅 角速度 相位 初相位 二 简谐运动的表达式 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 2 甲和乙两个简谐运动的相差为 意味着什么 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 答案 相位每增加2 就意味着发生了一次全振动 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 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 答案 t1 t2 1 1 a1 a2 1 2 2 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 3 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
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