高中物理：11.2《简谐运动的描述》课件（新人教版选修3-4）

1、1第十一章第十一章 机械波机械波第二节第二节 简谐振动的描述简谐振动的描述2一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量1 1、振幅、振幅A A（1 1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 是标量是标量（2 2）物理意义：描述振动强弱的物理量）物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（振幅的两倍（2A2A）表示振动物体运动范围）表示振动物体运动范围2m简谐运动简谐运动OA OA = OB= OB32 2、周期和频率、周期和频率 周期周期T T：振子完成一次全振动所需要的时间：振子完成一次全振动所需要的时间 问题问题1 1：ODBDOODBDO是

2、一个周期吗？是一个周期吗？问题问题2 2：若从振子经过：若从振子经过C C向右起，经过怎样的运动向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？才叫完成一次全振动？一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。过程。频率频率f f：单位时间内完成全振动的次数：单位时间内完成全振动的次数4 简谐运动的周期和频率由振简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅动系统本身的因素决定，与振幅无关无关kmT2简谐运动的周期公式简谐运动的周期公式53 3

3、、相位：、相位： 描述周期性运动的物体在各个描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量时刻所处状态的物理量. . 6二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式tAxsin以以x x代表质点对于平衡位置的位移，代表质点对于平衡位置的位移，t t代表时间，则代表时间，则1 1、公式中的公式中的A A 代表什么代表什么? ?2 2、叫做什么叫做什么? ?它和它和T T、f f之间有什么关系之间有什么关系? ?3 3、公式中的相位用什么来表示公式中的相位用什么来表示? ?4 4、什么叫简谐振动的初相什么叫简谐振动的初相? ?7)2sin()2sin(ftAtTAx振振幅幅周期周期初相位初相位相位相位

4、fT22频频率率8实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差动的相位差，简称相差 2121tt同相：频率相同、初相相同同相：频率相同、初相相同( (即相差为即相差为0 0）的两）的两个振子振动步调完全相同个振子振动步调完全相同反相：频率相同、相差为反相：频率相同、相差为的两个振子振动的两个振子振动步调完全相反步调完全相反9 两个简谐振动分别为两个简谐振动分别为 x xa asin(4sin(4btbt ) ) x x2 22 2a asinsin（4 4btbt ） 求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位求它们的振幅之比，各自的频率，

5、以及它们的相位差差. . 212322421aaAAbffb224214234btbt练习练习10小小 结结一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量1 1、振幅、振幅A A：振动物体离开平衡位置的最大距离：振动物体离开平衡位置的最大距离2 2、周期、周期T T：完成一次全振动所需要的时间：完成一次全振动所需要的时间 频率频率f f：单位时间内完成全振动的次数：单位时间内完成全振动的次数 关系关系T T=1/=1/f f3 3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态同的状态二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式tAxsin111.1.

6、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为幅之比为_， 频率之比为频率之比为_， 甲和乙的相差为甲和乙的相差为_ _ 2.2.某简谐运动的位移与时间关系为：某简谐运动的位移与时间关系为：x x=0.1sin=0.1sin（100100tt ）cm, cm, 由此可知该振动的振幅是由此可知该振动的振幅是_cm_cm，频率是，频率是 z z，零时刻振动物体，零时刻振动物体的速度与规定正方向的速度与规定正方向_（填（填“相同相同”或或“相相反反”).).2 1 0.150相反相反课课 堂堂 训训 练练2123 3、有一个在光滑水平面内的弹簧振子，、有

7、一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩第一次用力把弹簧压缩x x后释放，第二后释放，第二次把弹簧压缩次把弹簧压缩2x2x后释放，则先后两次后释放，则先后两次振动的周期和振幅之比分别为多少？振动的周期和振幅之比分别为多少？1:1 1:2134 4、弹簧振子以、弹簧振子以O O点为平衡位置，在点为平衡位置，在B B、C C两点之间做简谐两点之间做简谐振动，振动，B B、C C相距相距20cm20cm，某时刻振子处于，某时刻振子处于B B点，经过点，经过0.5s0.5s，振子首次到达，振子首次到达C C点，求：点，求：（1 1）振子的周期和频率）振子的周期和频率（2 2）振子在）振子在5s5s末的位移的大小末的位移的大小（3 3）振子）振子5s5s内通过的路程内通过的路程T T1.0s f1.0s f1 Hz1 Hz10cm10cm200cm200cmT T内通过的路程一定是内通过的路程一定是4A4A1/2T1/2T内通过的路程一定是内通过的路程一定是2A2A1/4T1/4T内通过的路程不一定是内通过的路程不一定是A A注意：注意：141 1、一个物体运动时其相位变化多少就意味、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着完成了一次全振动? ?2 2、甲和乙两个简谐运动的相差为、甲和乙两个简谐运动的相