11.2 简谐运动的描述（课件）-2019-2020学年下学期高二物理同步精品课堂（人教版选修3-4）(共22张PPT)

中物理 第11章 机械振动 人教版 物理（高中） 第二节 简谐运动的描述 学易同步精品课堂 （高二 下） 复习引入 什么是简谐运动？ 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它 的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫做 简谐运动。 简谐运动的图像是怎样的？ 是一条正弦曲线 【观察并思考】以下两个振子的运动位移有何不同？ 下面振动的最大位移比上面的要大 描述简谐运动的物理量——振幅 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。 物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。 静止位置：即平衡位置 振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A。  描述简谐运动的物理量——全振动 分别观察水平弹簧振子和竖直弹簧振子的运动，说说振 子的运动最显著的特点是什么。 往复性-重复性-周期性 描述简谐运动的物理量——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O→A→O→A’→O也是一次全振动 ②从B→A→O→A’→O→B也是一次全振动 A                             O                            A’ B 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。 一次全振动的特点：振动路程为振幅的4倍 A                             O                            A’ B 【思考与讨论】一个完整的全振动过程，振子的速度有什么显著的特点？ 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。 描述简谐运动的物理量——周期和频率 以下两个振子的运动快慢有何不同？ 完成一个全振动所经历的时间相同 描述简谐运动的物理量——周期和频率 周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，单位：s。 经过一个周期，振动物体的振动状态完全恢复 频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位：Hz。 周期和频率之间的关系： f=1/T 物理意义：描述振动快慢的物理量 周期越小，频率越大，运动越快。 【典例1】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 并列悬挂两个小球，悬线长度相同。 描述简谐运动的物理量——相位 把它们拉起同样的角度后同时放开。 振幅、周期都相同，并且振动同步 【思考】如果先放第一个小球，后放第二个小球，此时它们的运动步调还 一致吗？ 不一致 相位：描述振动物体所处的状态 描述简谐运动的物理量——相位 A、B同相位 A、B反相位 A相位落后于B 简谐运动的图像是一个正弦曲线，那么你能写出它的表达式吗？ 简谐运动的表达式 简谐运动的图像 简谐运动的表达式： 简谐运动完成一次全振动 振动图象：正弦曲线 振幅 周期 初相位 相位 频率 【典例2】某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt＋π ）cm, 由此可知该振动的振幅是______cm，频率是 Ｈz，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 同相：两个振子振动步调完全相同 反相：两个振子振动步调完全相反 相位差：实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差。 (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,……) 【典例 3】、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 1∶１ 课堂总结 简谐运动 的描述 描述简谐运 动的物理量 简谐运动的表达式 振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离 周期T：完成一次全振动所需要的时间 频率f：单位时间内完成全振动的次数 相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不 同的状态 相位差 THANKS “ ” $$