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1、第二节第二节 简谐运动的描述简谐运动的描述1.1 1、振幅、振幅A A：(1)(1)定义定义: :振动物体离开平衡位置的最大距离振动物体离开平衡位置的最大距离. .(2)(2)意义意义: :描述振动的强弱描述振动的强弱. .振幅的振幅的2 2倍表示振动物体运动范围的大小倍表示振动物体运动范围的大小. .振幅和位移的区别振幅和位移的区别? ?(1)(1)振幅等于最大位移的数值振幅等于最大位移的数值. .(2)(2)对于一个给定的振动，振子的对于一个给定的振动，振子的位移位移是是时刻变化时刻变化的，的，但但振幅振幅是是不变不变的的. .一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量2. 2. 2
2、.全振动全振动: :一个一个完整完整的振动过程的振动过程1.1.若从振子向右经过某点若从振子向右经过某点p p起，经过怎样的起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动运动才叫完成一次全振动? ?振动物体振动物体连续两次连续两次以以相同速度相同速度通过通过同一点同一点所经历的所经历的过程过程. . 、弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系？之间存在怎样的关系？一次全振动所经过的路程等于一次全振动所经过的路程等于4 4倍的振幅倍的振幅半周期？半周期？1/41/4周期？周期？A AO OB B3. 3 3、周期和频率、周期和频率(1)(1)周期周期T:T:做
3、简谐运动的物体做简谐运动的物体完成一次完成一次全振动全振动所需要的所需要的时间时间. . 单位单位:s.:s.(2)(2)频率频率 f:f:做简谐运动的物体做简谐运动的物体单位时间内完成单位时间内完成全振动全振动的的次数次数. . 单位单位:Hz.:Hz.(3) (3) 关系：关系：T T1 1 / f/ f. .4.弹簧振子的周期与哪些因素有关？弹簧振子的周期与哪些因素有关？(2)(2)一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧振子的周期振子的周期? ?(1)(1)实验过程中，我们应该选择哪个位置开始计时实验过程中，我们应该选择哪个位置开始计时?
4、 ?结论：结论：弹簧振子的弹簧振子的周期周期T T由振子的由振子的质量质量m m和弹簧的和弹簧的劲度系劲度系数数k k决定决定, ,而与而与振幅振幅A A无关。无关。5.4 4、相位、相位描述周期性运动在某个时刻的描述周期性运动在某个时刻的状态状态. .表示物体振动的表示物体振动的步调步调. .6.二、二、简谐运动简谐运动的表达式的表达式 简谐运动的简谐运动的位移位移- -时间关系时间关系 振动振动图象：图象：正弦曲线正弦曲线 振动振动方程：方程：简谐运动与匀速圆周运动的关系简谐运动与匀速圆周运动的关系7.振动方程振动方程中各量含义：中各量含义：1. 1. A A叫叫简谐运动简谐运动的的振幅振
5、幅. .表示表示简谐运动的简谐运动的强弱强弱. .2. 2. 叫叫圆频率圆频率. .表示表示简谐运动的简谐运动的快慢快慢. . 它与频率的关系：它与频率的关系： =2 =2 f f 3.3.“ “ t+t+ ” ” 叫叫简谐运动的简谐运动的相位相位. .表示表示简谐简谐运动运动所处的所处的状态状态. . 叫叫初相初相, ,即即t=0t=0时的相位时的相位. .8.(1)(1)同相：同相：相位差相位差为零，一般地为为零，一般地为=2n=2n (n=0,1,2,)(n=0,1,2,)(2)(2)反相：反相：相位差相位差为为 ，一般地为，一般地为 =(2n+1)=(2n+1) (n=0,1,2,)(
6、n=0,1,2,)4.4. ( ( 2 2- - 1 1) )叫叫相位差相位差( (两个具有相同频率的简谐运两个具有相同频率的简谐运动的动的初相之差初相之差) ). .对频率相同的两个简谐运动有确定对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差的相位差9.二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式振幅振幅圆频率圆频率相位相位初相位初相位10. 一个质点作简谐运动的振动图像如图从一个质点作简谐运动的振动图像如图从图中可以看出，该质点的振幅图中可以看出，该质点的振幅A= _ mA= _ m，周期，周期=_=_ s s，频率，频率f= _ Hz,f= _ Hz,从从t=0t=0开始在开始在t=t=.5s.5s
7、内质点的位内质点的位移移 _ , _ ,路程路程= _ = _ 0.10.10.40.42.5 2.5 0.1m0.1m0.5m 0.5m 例题例题1：课堂练习课堂练习11.课堂练习课堂练习 一个质点在平衡位置一个质点在平衡位置0 0点附近做简谐运动点附近做简谐运动, ,若从若从0 0点开始计时点开始计时, ,经过经过3s3s质点第一次经过质点第一次经过M M点点; ;若再继续运动若再继续运动, ,又经过又经过2s2s它第二次经过它第二次经过M M点点; ;则质点第三次经过则质点第三次经过M M点所需点所需要的时间是：要的时间是：A A、8s B8s B、4s 4s C C、14s D14s D、(10/3)s(10/3)sCDCD例题例题2 2：12.
