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1、简谐运动的图象电子课件,制作单位:贵港市覃塘区樟木高中,制 作 人: 张发兴 黄凯锋,1、什么是简谐运动,复习,2、描述简谐运动的要素是什么,四、简谐运动的图象,一、简谐运动的图象,在坐标平面上,取一个平面直角坐标系,用横 坐标表示时间 t ,用纵坐标表示振动物体对平衡位 置的位移 x ,选好原点,规定好 坐标轴上的标度,根据各个时刻 振动物体位移的方向和大小,就 可以在坐标平面上确定一系列的 点,将这些点用平滑的曲线连接 起来,就得出简谐运动图象,二、利用“漏沙摆”直接演示,设备介绍 1、主要部分是一个盛沙的漏斗。 2、在漏斗下面,放一张中央画有“零线”的薄木板。 3、匀速的拉动薄木板,并且
2、保持木板的“零线”总是在摆 的平衡位置下方通过。 4、从振动漏斗中漏出的沙流在木板上形成的曲线,就显示出摆的位移随时间而变化的关系。 5、“零线”就是图象的时间轴,根据漏斗的振动周期,可以确定时间标度,重复动画,三、振动图象的研究,利用单摆的振动,研究振动物体所发 生的位移与时间的关系,t,x,A,A,0.5,0.5,0,单摆振动时的位移与 X - t图象的关系,大圆代表 质点的位置,小圆代表 质点与时刻 的对应,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t
3、,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,t,x,A,A,0.5,0.5,0,将点用圆滑的曲线连接,就得出简谐 运动的图象,t,x,A,A,0.5,0.5,0,将点用圆滑的曲线连接,就得出简谐 运动的图象,t,x,A,A,0.5,0.5,0,区分:演示得出的图象是某质点做简谐运动时,位移随时间而变的图象。它不是质点运动的轨迹。质点所作的是直线运动,它的位移是随时间变化的,其 X- t 图象是正弦图象,重复动画,区分,t,x,A,A,0.5,0.5,0,区分:演示得出的图象是某质点做简谐运动时,位
4、移随时间而变的图象。它不是质点运动的轨迹。质点所作的是直线运动,它的位移是随时间变化的,其 X- t 图象是正弦图象,重复动画,t,x,A,A,0.5,0.5,0,为什么在1/8T、3/8T等振动点时,振幅不是1/2A,T,0.707,0.707,1/8 1/4,T,t,x,A,A,0.5,0.5,0,正弦图象的特点:在T/4、3T/4时位移最大,X为A,在T/8、3T/8处,X=0.707A,T,0.707,0.707,1/8 1/4,T,四、简谐运动图象的物理意义及应用,简谐运动的位移图象是一条正弦(或余弦)曲线。如图所示, x - t图象能直观、形象地表示质点位移随时间变化的情况。 从
5、x - t 图象中可以读出振幅、周期,可以求出任意时刻振动质点的位移,例1: 简谐运动的图象如图所示,则它的振幅是( )米,频率是( )赫,在 A 点速度方向( ),B 点加速度方向( ),从 A 到 B 做的运动是( )运动,0.2,0.25,向下,向上,减速,例2: 质点的振动图象如图所示,下列叙述正确的是:( ) 再经过 T/4 时间,质点位移是正的最大。 再经过 T/4 时间,该质点速度方向向上。 再经过 T/4 时间,质点加速度方向向下。 再经过 T/4 时间,质点速度方向向下,例2: 质点的振动图象如图所示,下列叙述正确的是:( ) 再经过 T/4 时间,质点位移是正的最大。 再经
6、过 T/4 时间,该质点速度方向向上。 再经过 T/4 时间,质点加速度方向向下。 再经过 T/4 时间,质点速度方向向下,例2: 质点的振动图象如图所示,下列叙述正确的是:( ) 再经过 T/4 时间,质点位移是正的最大。 再经过 T/4 时间,该质点速度方向向上。 再经过 T/4 时间,质点加速度方向向下。 再经过 T/4 时间,质点速度方向向下,五、注意点,1、速度、位移、加速度都随时间变化而变化,位移和时间的关系可以用振动图象表示。振动图象的横坐标是时间轴,表示不同的时刻 t ,纵坐标是位移轴,表示不同时刻物体离开平衡位置的位移 x 。所有的简谐振动图象都是正弦或余弦曲线。 2、振动图象是表示一个物体(质点)的位移和时间的函数关系,图象只能沿 t 轴方向延续。 3、从振动图象上可以求出振幅为 A 米,周期为 T 秒,频率 f = 1/T赫兹,六、小结,1、简谐运动的图象描述,2、利用“漏沙摆”的装置直接演示简谐运动的图象,3、振动图象的研究,4、振动图象的物理意义及应用-求振幅、周期、频率,5、3个注意点,强调:1、简谐运动是可以用图象来描述;2、得出的图象是某质点做简谐运动时,位移随时间而变化的图象。它不是质点运动的轨迹,课后思考题: 简谐运动的图象是正弦(或余弦)图象,反过来,如果一个物体的振动图象是正弦(或余弦),我们能够说这个物体在作简谐运动吗