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文档简介
1、11.2 简谐运动的描述,第十一章 机械运动,两个振子的运动位移有何不同?,看一看,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,: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。,振子的运动最显著的特点是什么?,往复性-重复性-周期性,想一
2、想,1)、一次全振动:,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oaoa/o也是一次全振动,2)、一次全振动的特点:振动路程为振幅的4倍,全振动,(2)从baoa/ob也是一次全振动,想一想,一个完整的全振动过程,有什么显著的特点?,在一次全振动过程中,一定是振子连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。,两个振子的运动快慢有何不同?,看一看,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
3、间,单位:s。,s,4)、周期和频率之间的关系:,2、周期和频率,f=1/t,5)、周期越小,频率越大,运动越快。,试一试,如图所示,为一个竖直方向振动的弹簧振子,o为静止时的位置,当把振子拉到下方的b位置后,从静止释放,振子将在ab之间做简谐运动,给你一个秒表,怎样测出振子的振动周期t?,为了减小测量误差,采用累积法测振子的振动周期t,即用秒表测出发生次全振动所用的总时间t,可得周期为,t=t/n,周期和频率都反映振动快慢,那么它们与哪些因素有关呢?,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?,与振幅无关。,与弹簧有关,劲度系数越大,周期越小。,固
4、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?,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
5、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
6、c、振幅是振动物体最大位移的绝对值 d、简谐振动的振幅随时间呈周期性变化,c,课堂练习,cd,课堂练习,2、一个质点在平衡位置0点附近做简谐运动,若从0点开始计时,经过3s质点第一次经过m点;若再继续运动,又经过2s它第二次经过m点;则质点第三次经过m点所需要的时间是( ) a、8s b、16s c、14s d、(10/3)s,s,s,写出振动方程.,x=10sin(2t+/2) (cm),课堂练习,3、一弹簧振子的位移随时间变化的图线如下图所示,试写出相应的函数表达式。,科学漫步月相,1、随着月亮每天在星空中自西向东移动,在地球上看,它的形状从圆到缺,又从缺到圆周期性地变化着,周期为29.5天,这就是月亮位相的变化,叫做月相。,2、随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,使它被太阳照亮的一面有时朝向地球,有时背向地球;朝向地球的月亮部分有时大一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。,科学漫步月相,1、朔当月球运行到太阳与地球之间,被太阳照亮的半球背对着地球,此时地球上的人们就看不到月球,这一天称为“新月”,也叫“朔日”,即农历初一。,2、上弦随后,月球自西向东逐渐远离太阳,到了农历初七、八,半个亮区对着地球,人们可以看到半个月亮(凸面向西),这一月相叫“上弦月”。,3、望当月球运行到地球的背日方向,即农历十五、十六、十七,月球的亮区全部对着地
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