高二物理选修3-4-简谐运动的描述

简谐运动的描述文才一、机械振动

1、定义：物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动，就叫做机械振动（振动）2.特点:(1)平衡位置(2)往复运动3、产生振动有两个必要条件：（1）每当物体离开平衡位置就会受到回复力的作用。（2）阻力足够小。二、简谐运动

条件(理想化)：

①小球看成质点②忽略弹簧质量③忽略摩擦力④小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。1.弹簧振子定义:小球和弹簧所组成的系统.理想化模型弹簧+小球（1）位移：振动中的位移x都是以平衡位置为起点的，因此，方向就是从平衡位置指向末位置的方向，大小就是这两位置间的距离，两个“端点”位移最大，在平衡位置位移为零。（2）回复力：指向平衡位置，与位移方向相反，平衡位置为零，两端点最大。（3）回复加速度：复习：xx振子的振动是变加速运动3）、振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。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，单位是m。2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。1、振幅静止位置振幅振幅：即平衡位置4）、振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A一、描述简谐运动的物理量区分振幅和位移对于一个给定的振动：1、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变的。2、位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。1）、一次全振动：A/OA

振子在AA/之间振动，O为平衡位置。如果从A点开始运动，经O点运动到A/点，再经过O点回到A点，就说它完成了一次全振动，此后振子只是重复这种运动。（1）从O→A→O→A/→O也是一次全振动B2）、一次全振动的特点：振动路程为振幅的4倍全振动（2）从B→A→O→A/→O→B也是一次全振动A/AOB物理量变化过程BOOB’B’OOB

位移（X）方向大小回复力（F）加速度（a）方向大小速度（V）方向大小动能大小势能大小向右减小向左减小向左增大增大减小向左增大向右增大向左减小减小增大向左减小向右减小向右增大增大减小向右增大向左增大向右减小减小增大OB’B思考：BOB”三个点的特征？3)、频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位：Hz。1)、描述振动快慢的物理量2)、周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，单位：s。s4)、周期和频率之间的关系：2、周期和频率f=1/T5)、周期越小，频率越大，运动越快。周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？①与振幅无关。固有周期和固有频率周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？①与振幅无关。②与弹簧有关，劲度系数越大，周期越小。固有周期和固有频率周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？

③与振子质量有关，质量越大，周期越大。固有周期和固有频率结论：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与振幅无关，所以常把周期和频率叫做固有周期和固有频率。实验结果3、振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小。2、振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较小。1、振动周期与振幅大小无关。

简谐运动的位移-时间关系振动图象：正弦曲线

振动方程：二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式振幅圆频率相位初相位1.

A叫简谐运动的振幅.表示简谐运动的强弱.2.叫圆频率.表示简谐运动的快慢.它与频率的关系：=2f

3.“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.振动方程中各量含义：(1)同相：相位差为零。(2)反相：相位差为。4.

(2-1)叫相位差(两个具有相同频率的简谐运动的初相之差).对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差．一、描述简谐运动的物理量——振幅、周期、频率和相位振幅：描述振动强弱；周期和频率：描述振动快慢;相位：描述振动步调.二、简谐运动的表达式：简谐运动的描述小结1、下列关于振幅的说法中正确的有（）A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移B、振动物体所经过的路程始终大于振幅C、振幅是振动