2.2 振动的描述 学案-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

第2节　振动的描述 学案 学习目标： 1.知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义. 2.知道简谐运动的表达式中各量的物理意义，能依据简谐运动表达式描绘振动图像或根据简谐运动图像写出表达式． 基础知识： 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．振动物体运动的范围是振幅的两倍 2．周期(T)和频率(f) (1)．全振动：一个完整的振动过程称为一次全振动．做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的． (2)．周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期，用T表示．在国际单位制中，周期的单位是秒(s)． (3)．频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率，数值等于单位时间内完成全振动的次数，用f表示．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz. (4)．周期和频率的关系：f＝.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，表示振动越快． 二、简谐运动的位移图像 1．简谐运动：简谐运动的位移随时间按正弦函数的规律变化，所以不是匀变速运动，而是在变力作用下的非匀变速运动． 2．简谐运动的x－t图像 x－t图像上的x坐标表示振子相对平衡位置的位移，也表示振子的位置坐标．它反映了振子位移随时间变化的规律． 注意　x－t图像不是振子的运动轨迹． 3．由简谐运动的图像获取的信息 (1)任意时刻质点的位移的大小和方向 如图所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2. (2)任意时刻质点的运动方向 根据下一时刻质点的位移确定运动方向，如图8中的a点，下一时刻质点离平衡位置更远，故a点对应时刻质点向正方向远离平衡位置运动． (3)任意时刻质点的速度、位移的变化情况 根据下一时刻质点的位移，判断是远离还是靠近平衡位置．若远离平衡位置，则速度越来越小，位移越来越大；若靠近平衡位置，则速度越来越大，位移越来越小． 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. 重难点理解： 一、振幅、周期和频率 1．对全振动的理解 (1)经过一