11.2《简谐运动的描述》课件-2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-4

选修3—4 第十一章 机械振动 §11.2 简 谐 运 动 的 描 述 问题：什么叫做简谐运动？ 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。如：弹簧振子的运动。 简谐运动是一种最简单、最基本的机械振动，是一种理想化 的运动模型。为了分析和计算，需要引入一些能够反映其运动特征的物理量。 O A B 物体的运动存在一定的范围。 一、振幅： （1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 （2）符号A，是标量 （4）物理意义：描述振动强弱的物理量 （3）振动物体运动范围为振幅的两倍（2A） （5）简谐运动没有能量损耗，所以机械能守恒定律。系统总的机械能为： O A B C D 物体的运动存在 周期性。 O A B C D 问题：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？ 二、全振动： 2.规律：物体完成一次全振动经过的路程为4A。 3.规律：物体完成一次全振动所用时间均相同。 1.定义：做简谐运动的物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移与速度或加速度与位移）两个物理量完全相同）所经历的过程。 3.T与f都是描述振动快慢的物理量，T越小，f越大，振动越快。 2.频率f：单位时间内完成全振动的次数，单位Hz。 三、周期和频率 1.周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。 4.周期T与频率f互为倒数关系： 三、周期和频率 5.简谐运动的周期公式： ※简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关，因此又叫做固有周期和固有频率 问题：简谐运动的振动图像有什么特点？ ①横坐标——时间； ②纵坐标——偏离平衡位置的位移 t/s x/m 一条正弦曲线 1、公式中的A 代表什么? 2、ω叫做什么?它和T、f之间有什么关系? 3、公式中的 表示什么?它的单位时什么？ 4、公式中的 表示什么? 思考： 以x 代表质点对于平衡位置的位移，t 代表时间，则： 振幅 圆频率 相位 初相位 弧度 振幅 圆频率 相位 初相位 四、简谐运动的表达式： 五、简谐运动的相位 1.物理意义：描述物体在各个时刻所处的不同的状态的物理量。 2.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，实际运算时一般取正值。 ③同相：频率