振动的描述PPT课件

.,1,振动的描述,.,2,复习回顾:,一、机械振动：,二、回复力,注意：方向问题,三、简谐运动,是由指向平衡位置方向上的合力,.,3,一、振动特征的描述,.,4,1、振幅（A）：振动物体离开平衡位置的最大距离。,振幅是描述振动强弱的物理量，振幅大表示振动强，振幅小表示振动弱。,振幅的大小反映了振动系统能量的大小。,一、振动特征的描述,振幅是一个标量,.,5,(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.,振幅和位移的区别?,讨论：,.,6,2、全振动：振动物体以相同的速度相继两次通过同一位置所经历的过程，叫做一次全振动。,一、振动特征的描述,问题1、ODBDO是一个全振动吗？,问题2、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？,.,7,想一想：,弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系?,.,8,3、周期：振动物体完成一次全振动所需要的时间，用T表示。,4、频率：单位时间内完成全振动的次数，用f表示。在国际单位制中，单位是赫兹（Hz）。,振动周期是描述振动快慢的物理量，周期越长表示振动越慢，周期越小表示振动越快。,振动频率也是表示振动快慢的物理量，频率越大表示振动越快，频率越小表示振动越慢。,一、振动特征的描述,f1/T,.,9,思考：弹簧振子在自由状态下，振动周期与振幅有关吗？,.,10,结论：弹簧振子的周期T由振动系统本身的质量m和弹簧的劲度系数k决定,而与振幅A无关。,.,11,简谐运动的周期由振动系统本身性质决定，与振幅大小无关，称为振动的固有周期，相应的频率称为固有频率。,.,12,T1:T2=1:1,例题: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？,A1:A2=1:2,.,13,二、简谐运动的图像描述,1、绘图象,（位移随时间的变化图像）,.,14,二、弹簧振子的位移时间图象,1、频闪照片法,.,15,第一个1/2周期：,第二个1/2周期：,.,16,横坐标：振动时间t,纵坐标：振子相对于平衡位置的位移,.,17,(2)、记录法,.,18,简谐运动的图像,位移随时间按正弦（或余弦）规律变化,.,19,简谐运动的位移-时间关系振动图象：正弦（或余弦）曲线,二、简谐运动的图像描述,1、图像的意义：反映了振动物体相对平衡位置的位移x随时间的变化规律,.,20,2、图像的用途：,（1）可以确定振动物体在任一时刻偏离平衡位置的位移,（2）确定振动的振幅A,（3）确定振动的周期和频率,（4）确定各时刻质点的速度的大小和方向（大小看斜率，方向看发展）,（5）任意时刻质点加速度的大小和方向（方向总是指向平衡位置）,.,21,简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？,思考,.,22,箭头的端点在x轴上的投影点的运动为简谐运动.,公式推导,如何用公式定量地表示简谐运动的物体位移随时间的变化规律呢？,.,23,.,24,画简谐运动的图,角速度与周期之间的关系：,.,25,公式推导,做匀速圆周运动的质点在直径上的投影的运动是简谐运动,（振动物体向坐标方向运动至平衡位置开始计时）,三、简谐运动与匀速圆周运动的关系,.,26,t+,o,x,x,t=t,t=0,是简谐运动的相位，是t=0时对应的相位，叫初相位。,.,27,(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=