简谐运动的描述57781.ppt

2.简谐运动的描述,临江一中常慧,一、振幅：,2、物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。,1、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。,、单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）。,振幅和位移的区别？,（）振幅等于最大位移的数值。（）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。（）位移是矢量，振幅是标量。,讨论：,4.振幅与几个常见量的关系：,a.与振动系统的能量关系：振幅决定系统能量。b.与位移的关系：位移是矢量，振幅是标量，在数值上振幅等于最大位移的值，但在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性变化。c.与路程的关系：均为标量，但同一振动中振幅一定，路程随时间不断增大。常用定量关系：一周期路程等于4个振幅，半个周期路程等于2个振幅。d.与周期的关系：一个确定的振动系统周期是固定的，与振幅无关。,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。,全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动,周期：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。频率：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率。单位：Hz，1Hz=1s-1。周期和频率之间的关系：1/f。均表示物体振动快慢的物理量，由系统本身决定，周期越长频率越小表示振动越慢，反之越快。,二、周期和频率：,猜想：弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定？,弹簧振子的周期与哪些因素有关？,探究：,实验过程中，我们应该选择哪个位置作为计时的开始时刻？一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧振子的周期？,思考：,实验：探究弹簧振子的与k的关系.实验：探究弹簧振子的与m的关系.实验：探究弹簧振子的与的关系.,进行实验：,结论：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与其他因素无关。,三、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一个全振动中所处的阶段。,四、简谐运动的表达式,简谐运动的位移和时间的关系可以用图象来表示为正弦或余弦曲线，如将这一关系表示为数学函数关系式应为：,1、A代表物体振动的振幅.2、叫做圆频率，表示简谐运动的快慢.它与频率之间的关系为：=2f3、“t+”这个量就是简谐运动的相位，它是随时间t不断变化的物理量，表示振动所处的状态.叫初相位，简称初相，即t=0时的相位。,简谐运动的表达式,振动方程中各变量的含义：,、描述简谐运动的物理量振幅、周期、频率和相位。振幅是描述振动强弱的物理量；周期和频率都是用来表示振动快慢的物理量。相位是表示振动步调的物理量、简谐运动的表达式为：x=Asin（t+）,小结：,一个质点作简谐运动的振动图像如图所示从图中可以看出，该质点的振幅A=_m，周期=_s，频率f=_Hz，从t=0开始在t=.5s内质点的位移_，路程=_,练习：,0.1,0.4,2.5,0.1m,0.5m,练习：,写出振动方程.,X=10sin(2t)cm,练习3：弹簧振子从距离平衡位置5cm处由静止释放，4秒内完成5次全振动。,（1）这个弹簧振子的振幅是多少？周期是多少?频率是多少？（2）4秒末振子的位移大小为多少?4秒内振子运动的路程为多少？（3）若其它条件不变，只是振子改为在距