2.2 简谐运动的描述 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

一、描述简谐运动的物理量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。A简谐运动中OA=OB振幅的两倍(2A)表示振动物体运动范围2、周期和频率周期T：振子完成一次全振动所需要的时间

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。频率f：单位时间内完成全振动的次数问题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？附:简谐运动的周期公式 简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关3、相位： 描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量。二、简谐运动的表达式以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?振幅初相位相位周期频率

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

两个简谐振动分别为

x１＝４asin(4πbt＋π)

x2＝2asin（4πbt＋π）

求它们的振幅之比，各自的频率，以及它的相位差.练习小结一、描述简谐运动的物理量1、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离2、周期T：完成一次全振动所需要的时间频率f：单位时间内完成全振动的次数关系T=1/f3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状

态二、简谐运动的表达式1.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为________，频率之比为______，甲和乙的

相差为_______2.某简谐运动的位移与时间关系为：

x=0.1sin(100πt＋π)cm,由此可知该振动的振幅

是______cm，频率是____Hz，零时刻振动物体的速度与规定正方向_____(填“相同”或“相反”).课堂训练2∶11∶10.150相反 3、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？1:11:2 4、弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐振动，B、C相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求：

(1)振子的周期和频率

(2)振子在5s末的位移的大小

(3)振子5s内通过的路程T＝1.0sf＝1Hz10cm200cm注意：T内通过的路程一定是4A1/2T内通过的路程一定是2A1/4T内通过的路程不一定是A 1、相位每增加2π就意味着发生了一次全振动

2、意味着乙总是比甲滞后1/4个周期或1/4次全振动. 1、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? 2、甲和乙两个简谐运动的相差为，意味着什么?【例题】

如图2.2-5,弹簧振子的平衡位置为О点,在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时,经过0.5s首次到达C点。

(1)画出小球在第一个周期内的x-t图像。

(2)求5s内小球通过的路程及5s末小球的

位移。

1.一个小球在平街位置О点附近做简谐运动,

若从O点开始计时,

经过3s小球第一次经过M点,再继续运动,又经过2s它第二次经过M点:

求该小球做简谐运动的可能周期。

2.有两个简谐运动:

x1=3asin

(8πbt+

)和x2=9asin(8πbt＋),

它们的振幅之比是多少?它们的频率各是多少?

t=0时它们的相位差是多少?

3.图2.2-8是两个简谐运动的振动图像,

它们的相位差是多少?

4.

有甲、乙两个简谐运动:

甲的振幅为2cm,乙的振幅为3cm,

它们的周期都是4

s,当t=0时甲的位移为2cm,