云南省峨山彝族自治县高中物理 第十一章 机械振动 11.2 简谐运动的描述课件 新人教版选修34.ppt

第2节 简谐运动的描述 问题一 什么叫做简谐运动 质点的位移随时间按正弦规律变化的振动 问题二 如何描述简谐运动呢 一 描述简谐运动的物理量 1 定义 振动物体离开平衡位置的最大距离 振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小 2 物理意义 振幅是描述振动强弱的物理量 3 单位 在国际单位制中 振幅的单位是米 m 1 振幅a 振幅和位移的区别 1 振幅等于最大位移的数值 2 对于一个给定的振动 振子的位移是时刻变化的 但振幅是不变的 3 位移是矢量 振幅是标量 一次全振动是简谐运动的最小单元 振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复 2 全振动 一个完整的振动过程称为一次全振动 若从振子向右经过某点p起 经过怎样的运动才叫完成一次全振动 o a a p v 平衡位置 全振动 一个完整的振动过程 振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程 完成一次全振动的路程是4a 3 周期和频率 1 周期 t 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间 叫做振动的周期 单位 s 2 频率 f 单位时间内完成的全振动的次数 叫频率 单位 hz 1hz 1s 1 3 周期和频率之间的关系 1 f 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 振子的质量m和弹簧的劲度系数k 与振幅无关 问题一 弹簧振子的周期由哪些因素决定 问题二 若从振子向右经过某点p起 经过半个周期以后振子运动到什么位置 半个周期后振子到了p 点 半个周期内的路程是多少呢 2a 问题三 弹簧振子在四分之一周期内的路程是a吗 有可能是a 有可能大于a 有可能小于a 弹簧振子在一个周期内的路程一定是4a 半个周期内路程一定是2a 四分之一周期内的路程不一定是a 总结 4 相位 相位是表示物体振动步调的物理量 用相位来描述简谐运动在各个时刻所处的不同状态 1 简谐运动的表达式 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 a叫简谐运动的振幅 表示简谐运动的强弱 叫圆频率 表示简谐运动的快慢 它与频率的关系 2 f t 叫简谐运动的相位 表示简谐运动所处的状态 叫初相 即t 0时的相位 二 简谐运动的表达式 振幅 圆频率 初相位 相位 振幅 周期 初相位 相位 频率 同相 两个振子振动步调完全相同 反相 两个振子振动步调完全相反 2 相位差 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 1 同相 相位差为零 一般地为 2n n 0 1 2 2 反相 相位差为 一般地为 2n 1 n 0 1 2 1 振幅a 振动物体离开平衡位置的最大距离 一 描述简谐运动的物理量 3 周期和频率 2 全振动 一个完整的振动过程称为一次全振动 4 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 二 简谐运动的表达式 相位差 课堂总结 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 2 甲和乙两个简谐运动的相差为 意味着什么 1 相位每增加2 就意味着发生了一次全振动 2 意味着乙总是比甲滞后1 4个周期或1 4次全振动 课堂检测 3 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 2 1 1 4 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 5 一个质点在平衡位置0点附近做简谐运动 若从0点开始计时 经过3