2.2+振动的描述+课件-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

第二节振动的描述

研究振动也需要位移、速度、加速度等物理量，但振动有它自已的特点，所以需要引入新的物理量来表示这种特点。一、振动特征的描述1、振幅A（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。是标量（2）物理意义：描述振动强弱的物理量振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围单位:米(m)2m简谐运动OA=OB一、振动特征的描述振幅和偏离平衡位置位移的区别：①振幅是标量，位移是矢量②给定的一个振动，振幅是确定的，而位移不断变化③振幅等于最大位移的大小2、周期和频率

问题1：O—D—B—D—O是一个周期吗？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？—描述振动快慢的物理量一次全振动：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）所经历的过程。[周期T]做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间.单位：秒（S）T=t/n[频率ƒ]单位时间内完成的全振动的次数单位：赫兹（HZ）T与ƒ大的关系:ƒ

＝1/T

简谐运动的周期（或频率）由什么因素决定？弹簧振子的周期只与弹簧的劲度系数和振子的质量有关，与振幅无关.因此改变弹簧的劲度系数或振子的质量，振动的周期会改变。简谐运动的频率由振动系统本身性质决定，与振幅大小无关，称为振动的固有频率。你从图像上得到了哪些信息呢？直接描述的物理量：[振幅A]位移的正（或负）最大值[周期T]两相邻的位移和速度完全相同的状态间的时间间隔。任一时刻振动质点的位移χA=2cmT=0.4s0-2X/cmt/s20.10.20.30.40.50.60.70.8χ=-2cm二、简谐运动的位移图象你从图像上得到了哪些信息呢？间接得到的物理量：频率ƒ：ƒ=1/T任一时刻加速度的方向:总指向平衡位置。任一时刻速度的方向：看斜率（看发展）某段时间内X.F.a.v等变化情况。0-2X/cmt/s20.10.20.30.40.50.60.70.83.简谐运动的公式表达简谐运动的图像是一条正弦（或余弦）曲线，说明简谐运动的位移随时间按正弦（或余弦）曲线规律变化。如何用公式来定量地表示这种变化呢？三、简谐运动的位移公式以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则

1、公式中的A代表什么?

2、ω叫做什么?它和T、f之间有什么关系?3、公式中的相位用什么来表示?

4、什么叫简谐振动的初相?

振幅圆频率初相位相位

振幅周期初相位相位频率

t+

oxxt=tt=0

·直观地表明简谐运动的三个特征量的物理意义画简谐运动的

图角速度与周期之间的关系：箭头的端点在x轴上的投影点的运动为简谐运动.实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反思考题

1、(多选)如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间振动，则(

)A．从B→O→C→O→B为一次全振动B．从O→B→O→C→B为一次全振动C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．OB的大小不一定等于OC路程为4个振幅一定AC

2、两个简谐运动分别为x1＝4asin(4πbt＋)和x2＝2asin(4πbt＋)，求它们的振幅之比，各自的频率，以及它们的相位差。解析振幅之比＝x＝Asin(ωt＋φ)两者频率均为：两者相位差为：两振动为反相3、一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13s质点第一次通过M点，再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期是多少？解析(1)若质点从O点向右运动到M点，如甲、乙图所示O→M→A历时0.18s根据对称性可得到周期T1＝4