第2章 第2节　振动的描述—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

第2节　振动的描述 学习目标：1.[物理观念]知道振幅、周期和频率的概念，了解固有周期和固有频率．　2.[科学方法]掌握简谐运动图像的物理意义和应用．　3.[物理观念]知道简谐运动的公式，了解相位的概念． 一、振动特征的描述 1．振幅(A) (1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离． (2)物理意义：表示振动幅度大小或振动强弱的物理量，是标量． 2．周期(T)和频率(f) (1)周期：做简谐运动的物体，完成一次全振动所经历的时间． (2)频率：在一段时间内，物体完成全振动的次数与这段时间之比． (3)固有周期(或固有频率)：物体仅在回复力作用下的振动周期(或频率)，叫作固有周期(或固有频率)． (4)物理意义：周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，表示物体振动越快，周期与频率的关系是T＝. 二、简谐运动的位移图像 1．坐标系的建立 以横轴表示做简谐运动物体运动的时间，纵轴表示做简谐运动的物体运动过程中相对平衡位置的位移． 2．图像的特点 一条正弦(或余弦)曲线． 3．图像意义 表示做简谐运动的物体在任意时刻相对于平衡位置的位移． 4．图像信息 如图所示，从图像上可知周期和振幅．还可知道任一时刻的位移大小和方向． 三、简谐运动的位移公式 简谐运动的一般表达式为x＝Asin ωt＝Asint. (1)x表示振动质点相对于平衡位置的位移，t表示振动时间． (2)A表示简谐运动的振幅． (3)ω叫作简谐运动的角速度(或圆频率)，表示简谐运动的快慢，ω＝＝2πf. 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)振幅随时间做周期性变化． (×) (2)物体两次通过平衡位置的时间叫作周期． (×) (3)简谐运动图像反映了物体在不同时刻相对平衡位置的位移． (√) (4)振动位移的方向总是背离平衡位置． (√) 2．(多选)振动周期指振动物体(　　) A．从任何一个位置出发又回到这个位置所用的时间 B．从一侧最大位移处，运动到另一侧最大位移处所用时间 C．从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用时间 D．经历了四个振幅的时间 CD　[振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，C、D正确．] 3.一质点做简谐运动的图像如图所示，该质点在t＝3.5 s时刻(　　) A．速度为正、加速度为正 B．速度为负、加速度为负 C．速度为负、加速度为正 D．速