第2章 2 简谐运动的描述—2020-2021学年新教材人教版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

2．简谐运动的描述 学习目标：1.[物理观念]理解振幅、周期和频率，了解相位．　2.[科学思维]能用简谐运动的表达式描述简谐运动． ☆ 阅读本节教材，回答第35页“问题”并梳理必要的知识点．教材第35页问题提示：根据简谐运动的周期性、振动快慢的特点，物理学引入了振幅、周期和频率描绘简谐运动． 一、描述简谐运动的物理量 1．振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫作振动的振幅．用A表示，国际单位为米(m)． (2)物理含义：振幅是描述振动范围的物理量；振幅的大小反映了振动的强弱和振动系统能量的大小． 2．周期(T)和频率(f) 内　容 周　期 频　率 定　义 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间 物体完成全振动的次数与所用时间之比 单　位 秒(s) 赫兹(Hz) 物理含义 都是表示振动快慢的物理量 联　系 f＝ 注意：不管以哪个位置作为研究起点，做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的． 3．相位：在物理学中，周期性运动在各个时刻所处的不同状态用不同的相位来描述． 二、简谐运动的表达式 1．表达式：简谐运动的表达式可以写成 x＝Asin或x＝Asin 2．表达式中各量的意义 (1)“A”表示简谐运动的“振幅”． (2)ω是一个与频率成正比的物理量，叫简谐运动的圆频率． (3)“T”表示简谐运动的周期，“f”表示简谐运动的频率，它们之间的关系为T＝. (4)“t＋φ”或“2πft＋φ”表示简谐运动的相位． (5)“φ”表示简谐运动的初相位，简称初相． 说明： 1．相位ωt＋φ是随时间变化的一个变量． 2．相位每增加2π就意味着完成了一次全振动． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)振幅就是振子的最大位移． (×) (2)从任一个位置出发又回到这个位置所用的最短时间就是一个周期． (×) (3)振动物体的周期越大，表示振动得越快． (×) (4)简谐运动的位移表达式与计时时刻物体所在位置无关． (×) 2．(多选)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C间振动，则(　　) A．从B→O→C→O→B为一次全振动 B．从O→B→O→C→B为一次全振动 C．从C→O→B→O→C为一次全振动 D．B、C两点关于O点对称 ACD　[O点为平衡位置，B、C为两侧最远点，则从B起经O、C、O、B的路程为振幅的4倍，