四川省宜宾市一中高二物理 第三节 简谐运动图像和公式课件.ppt_第1页
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第一章机械振动1 3简谐运动的图像和公式 目标定位 1 知道所有简谐运动的图像都是正弦 或余弦 曲线 2 会根据简谐运动的图像找出物体振动的周期和振幅 并能分析有关问题 3 理解简谐运动的表达式 能从该表达式中获取振幅 周期 频率 相位 初相等相关信息 一 简谐运动的图像1 坐标系的建立 以横坐标表示 纵坐标表示 描绘出简谐运动中振动物体离开平衡位置的随变化的图像 称为简谐运动的图像 或称图像 2 图像形状 严格的理论和实验都证明所有简谐运动的运动图像都是 或 曲线 3 由简谐运动图像 可找出物体振动的 和 预习导学 时间 位移 位移x 时间t 振动 正弦 余弦 周期 振幅 想一想在描述简谐运动图像时 为什么能用薄板移动的距离表示时间 答案匀速拉动薄板时 薄板的位移与时间成正比 即x vt 因此 一定的位移就对应一定的时间 这样匀速拉动薄板时薄板移动的距离就能表示时间 预习导学 二 简谐运动的表达式 预习导学 振幅 周期 频率 一 对简谐运动图像的认识1 形状 正 余 弦曲线2 物理意义表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移 是位移随时间的变化规律 课堂讲义 课堂讲义 图1 3 1 课堂讲义 3 任意时刻质点的振动方向 看下一时刻质点的位置 如图1 3 2中a点 下一时刻离平衡位置更远 故a此刻质点向x轴正方向振动 4 判断质点的速度 加速度 位移的变化情况 若远离平衡位置 则速度越来越小 加速度 位移越来越大 若靠近平衡位置 则速度越来越大 加速度 位移越来越小 图1 3 2 课堂讲义 注意 振动图像描述的是振动质点的位移随时间的变化关系 而非质点运动的轨迹 比如弹簧振子沿一直线做往复运动 其轨迹为一直线 而它的振动图像却是正弦曲线 课堂讲义 例1 如图1 3 3所示为某物体做简谐运动的图像 下列说法中正确的是 a 由p q 位移在增大b 由p q 速度在增大c 由m n 位移先减小后增大d 由m n 加速度先增大后减小 图1 3 3 课堂讲义 答案ac 课堂讲义 借题发挥简谐运动图像的应用 1 可以从图像中直接读出某时刻质点的位移大小和方向 速度方向 加速度方向 质点的最大位移 2 可比较不同时刻质点位移的大小 速度的大小 加速度的大小 3 可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向 质点位移的大小与方向 速度 加速度的大小和方向的变化趋势 课堂讲义 针对训练1一质点做简谐运动 其位移x与时间t的关系图像如图1 3 4所示 由图可知 a 质点振动的频率是4hzb 质点振动的振幅是2cmc t 3s时 质点的速度最大d 在t 3s时 质点的振幅为零 图1 3 4 课堂讲义 解析由题图可以直接看出振幅为2cm 周期为4s 所以频率为0 25hz 所以选项a错误 b正确 t 3s时 质点经过平衡位置 速度最大 所以选项c正确 振幅等于质
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