【课件】粤教版（2019）选择性必修第一册： 简谐运动的描述 课件-高二上学期物理

1、第二章 机械振动2 简谐运动的描述学习目标1.理解振幅、周期和频率的物理意义，了解相位、初相、相位差的概念(重点)2.理解周期和频率的关系.3.掌握用公式描述简谐运动的方法(难点)复习回顾1、什么是简谐振动？2、什么是简谐运动？物体（或者物体的一部分）在某一中心位置（平衡位置）两侧所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。振子一直在平衡位置附近振动，每个全振动中偏离平衡位置的最大距离和需要的时间都不变，振子的位移时间函数为正弦或者余弦函数，我们把具有这种特征的运动叫做简谐运动。一、简谐运动的函数描述(1)简谐运动的位移时间图象反映的是质点偏离平衡位置的位移随时间变化的规律，简谐运动的图象并不是质点

2、的运动轨迹，运动轨迹的长度也不是正弦或余弦图线拉开后的长度(2)在xt图象上，质点在某时刻的位移，即为此时刻对应的纵坐标(3)质点在某段时间内的路程(轨迹的长度)，需结合振动质点的实际运动轨迹进行计算一、简谐运动的函数描述（4）简谐运动位移时间图像的函数表达式一、简谐运动的函数描述1、振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅用A表示，国际单位为米(m)(2)物理含义：振幅是描述振动范围的物理量；振幅的大小反映了振动的强弱和振动系统能量的大小2、角频率：是一个与频率成正比的物理量，叫简谐运动的角频率（也叫圆频率）。如图，A=0.08m，=0.5rad/s3、相位：位移时间函

3、数中的（t+）叫做相位，当t=0时的相位叫作初相位。相位是一个表示振子处在振动周期中的哪个位置的物理量。内容周期频率定义做简谐运动的物体完成一次全振动所用的时间单位时间内完成全振动的次数单位秒(s)赫兹(Hz)物理含义都是表示振动快慢的物理量联系4周期(T)和频率( f ) 一、简谐运动的函数描述与周期T或者频率 f 的关系为一、简谐运动的函数描述注意事项：(1)振幅与位移：振动中的位移是矢量，振幅是标量在数值上，振幅与振动物体的最大位移相等，在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化(2)振幅与路程：振动中的路程是标量，是随时间不断增大的其中常用的定量关系是：一个周期内的路程为

4、4倍振幅，半个周期内的路程为2倍振幅(3)振幅与周期：在简谐运动中，一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的，与振幅无关二、简谐运动的图像描述观察以下图像，列举你所观察到的两个图像的异同。振幅A不同周期相同初始起点不同（步调不同）如何用函数描述这两个图像的不同之处呢？二、简谐运动的图像描述（1）两个函数的相位是不同的，对于频率相同、相位不同的振子，我们通过对比它们的相位差来比较它们的振动先后的关系。若相位差用表示，则=（t+2）-（t+1）=21相位是一个相对概念，与所取的时间零点有关。两个振动的相位差是一个绝对的概念，表示两个频率相同的简谐运动的振动先后的关系。若=210 ，振动2的相位比1超前；若=210，振动2的相位比1落后。课堂小结位位 移移振振 幅幅初初 相相相相 位位圆频率圆频率周周 期期课堂练习1判一判(1)简谐运动的振幅大，振动的周期一定大。()(2)振幅就是振子的最大位移。()(3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程。()(4)两个振动物体相位相同，则其振动步调相反。()(5)简谐运动的表达式xAsin(t)中，t的单位是弧度。()(6)简谐运动的表