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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
