浙江省高中物理 第十一章 机械振动 第2课时 简谐运动的回复力和能量课件 新人教版选修34.ppt

第2课时简谐运动的描述 研究选考 把握考情 知识点一描述简谐运动的物理量 基础梳理 1 振幅振动物体离开平衡位置的 距离 振幅的两倍表示的是振动物体运动 的大小 2 周期和频率 1 全振动 一个 的振动过程 称为一次全振动 振动物体完成一次全振动的时间总是 2 周期 做简谐运动的物体完成一次 所需要的时间 叫做振动的周期 用t表示 单位 在国际单位制中 周期的单位是 s 最大 范围 完整 相同的 全振动 秒 3 相位在物理学上 我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的 3 频率 单位时间内完成 的次数 叫做振动的频率 用f表示 单位 在国际单位制中 频率的单位是 简称赫 符号是hz 4 周期和频率的关系 f 5 周期和频率都是表示物体 的物理量 周期越小 频率越大 表示振动 全振动 赫兹 振动快慢 越快 不同状态 要点1对全振动的理解正确理解全振动的概念 应注意把握全振动的五种特征 1 振动特征 一个完整的振动过程 2 物理量特征 位移 x 速度 v 第一次同时与初始状态相同 3 时间特征 历时一个周期 4 路程特征 振幅的4倍 5 相位特征 增加2 要点精讲 例1 如图1所示 弹簧振子在ab间做简谐运动 o为平衡位置 a b间距离是20cm 从a到b运动时间是2s 则 图1 a 从o b o振子做了一次全振动b 振动周期为2s 振幅是10cmc 从b开始经过6s 振子通过的路程是60cmd 从o开始经过3s 振子处在平衡位置 答案c 要点2描述简谐运动的物理量的两个 关系 a 2s6cmb 4s6cmc 4s9cmd 2s8cm 例2 一质点做简谐运动 先后以相同的速度依次通过a b两点 历时1s 质点通过b点后 再经过1s 第二次通过b点 在这2s内 质点的总路程是12cm 则质点振动的周期和振幅分别为 答案b 知识点二简谐运动的表达式 基础梳理 asin t 振幅 圆频率 t 初相 典例精析 例3 一弹簧振子a的位移x随时间t变化的关系式为x 0 1sin2 5 t 位移x的单位为m 时间t的单位为s 则 a 弹簧振子的振幅为0 2mb 弹簧振子的周期为1 25sc 在t 0 2s时 振子的运动速度为零 答案c 1 如图2所示 弹簧振子以o为平衡位置 在b c间振动 则 a 从b o c o b为一次全振动b 从o b o c b为一次全振动c 从c o b o c为一次全振动d ob的大小不一定等于oc 图2 解析o为平衡位置 b c为两侧最远点 则从b起始经o c o b路程为振幅的4倍 a正确 若从o起始经b o c b路程为振幅的5倍 超过一次全振动 b错误 若从c起始经o b o c路程为振幅的4倍 c正确 因弹簧振子系统不考虑摩擦 所以振幅一定 d错误 答案ac 解析用图象法 画出x t图象 从图象上 我们可以很直观地看出 t1 t2 因而b正确 答案b 3 如图3所示 振子以o点为平衡位置在a b间做简谐运动 从振子第一次到达p点时开始计时 则 a 振子第二次到达p点的时间间隔为一个周期b 振子第三次到达p点的时间间隔为一个周期c 振子第四次到达p点的时间间隔为一个周期d 振子从a点到b点或从b点到a点的时间间隔为一个周期解析从经过某点开始计时 则再经过该点两次所用的时间为一个周期 b正确 a c错误 振子从a到b或从b到a的时间间隔为半个周期 d错误 答案b 图3 4 如图4所示为a b两质点做简谐运动的位移 时间图象 请根据图象回答