《宁夏回族自治区银川市高中物理 第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的描述课件 新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁夏回族自治区银川市高中物理 第十一章 机械振动 第2节 简谐运动的描述课件 新人教版选修3-4（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、11.2 简谐运动的描述,第十一章 机械振动,学习目标,1.知道什么是振幅、周期、频率和相位。 2.理解并掌握周期和频率的关系。 3.了解简谐运动的表达式。,1位移时间图象：是一条正弦或余弦曲线。用横坐标表示振子 振动的时间，纵坐标表示振子的位移， 2物理意义：反映了振子的 位移 随 时间 的变化规律。,弹簧振子的位移-时间图象,1定义：如果质点的位移与时间的关系遵从 正弦 函数的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条 正弦 曲线，这样的振动叫做简谐运动。 2特点：简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于 平衡位置 对称，是一种周期性的 往复 运动。 3.简谐运动的典例：（1）弹簧振子
2、（2）单摆,简谐运动,4.运动性质：简谐运动是一种周期性的变加速运动。 5.简谐运动的能量： （1）简谐运动中动能和势能相互转换，总的机械能保持守恒。 （2）在平衡位置动能最大，势能最小。,简谐运动,（2）物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。,（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。用 A 表示,（3）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）。,一、描述简谐运动的物理量,1.振幅（A）,振幅和位移的区别？,（）振幅等于最大位移的数值。 （）对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。 （）位移是矢量，振幅是标量。,讨论：,振动物体出发后，第一次回到出发点
3、，且所有物理量都与出发时完全相同，此时振动物体完成了一次全振动。 （位移、回复力、加速度、速度、动量、动能、势能的大小和方向均相同）,一、描述简谐运动的物理量,2.全振动,3.周期（T） （1）定义：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期， （2）单位：s。,一、描述简谐运动的物理量,4.频率： （1）定义：单位时间内完成的全振动的次数，叫频率。 （2）单位：Hz，1Hz=1s-1。,周期和频率之间的关系：1/f,二、描述简谐运动的物理量,说明： （1）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。,（2）弹簧振子的周期公式：,若从振子向右经过某点p起，经过半个
4、周期以后振子运动到什么位置？,半个周期后振子到了P点,半个周期内的路程是多少呢？,2A,弹簧振子在四分之一周期内的路程是A吗？,有可能是A，有可能大于A，有可能小于A.,弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。,小 结,5.相位 （1）定义：描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。 （2）物理意义：描述振动步调的物理量。,二、描述简谐运动的物理量,例如：两个用长度相同的悬线悬挂的小球，把它们拉起同样的角度同时放开，我们说它们的相位相同，如果两小球不同时释放，则后释放的小球相位落后于前一个的相位。,二、简谐运动的表达式,1、简谐运动的表达式
5、:以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则：,A -叫简谐运动的振幅。表示简谐运动的强弱。, - 叫圆频率。表示简谐运动的快慢。 =2 f,“ 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。,2.相位差：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、相差为的两个振子,振动步调完全相反。,二、简谐运动的表达式,(1)同相：相位差为零，一般地为=2n (n=0,1,2,) (2)反相：相位差为 ，一般地为=(2n+1) (n=0,1,2,),、描述简谐运动的物理量振幅、
6、周期、频率和相位。 振幅是描述振动强弱的物理量； 周期和频率都是用来表示振动快慢的物理量。 相位是表示振动步调的物理量 、简谐运动的表达式为： x=Asin（t+ ）,小结：,一个质点作简谐运动的振动图像如图5-15所示从图中可以看出，该质点的振幅A=_m，周期=_ s，频率f=_Hz，从t=0开始在t=.5s内质点的位移 _，路程=_,练习：,0.1,0.4,2.5,0.1m,0.5m,练习：,写出振动方程 .,X=10sin(2 t)cm,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_,2,1,练习3：,某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100t ）cm, 由此可知该振动的振幅是_cm，频率是 z，零时刻振动物体的速度与规定正方向_（填“相同”或“相反”)。,0.1,50,相反,练习4：,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. 4s C. 14s D. (10/3)s,CD,练习5：,
