2.2 简谐运动的描述 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）

华池一中物理教研组 第二章 机械振动 2023.02.20 第二节 简谐运动的描述 复习回顾： 1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。（平衡位置：振子原来静止时的位置） 2、弹簧振子理想化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。 第二章 机械振动 复习回顾： 3、简谐运动：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 。 第二章 机械振动 阅读课本第36-37页完成下列问题: 1、振幅的定义及其物理意义 2、什么叫做全振动、周期、频率 第二节 简谐运动的描述 (1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离. (3)单位:在国际单位制中，振幅的单位是米（m） 一、描述简谐运动的物理量 (2)物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小. 一、振幅A (2)对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的. 振幅与位移的区别？ (1)振幅等于最大位移的数值. (3)位移是矢量，振幅是标量. 思考与讨论： 1、若从振子向右经过某点起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动? 想一想： 2、弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系? 一、描述简谐运动的物理量 二、全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。 一、描述简谐运动的物理量 一次全振动所经过的路程等于4倍的振幅 (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. 单位:s. (2)频率 f:做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数. 单位:Hz. (3) 关系：T＝1 / f. 三、周期T和频率f 一、描述简谐运动的物理量 四、相位： 1.定义：描述周期性运动在各个时刻所处的不同的状态. 物理意义：表示物体振动的步调. 一、描述简谐运动的物理量 阅读课本P38—P39，完成下列问题 1、简谐运动的表达式 2、简谐运动的表达式中各量的含义 3、相位差的物理意义是什么 二、简谐运动的表达式 简谐运动的位移-时间关系 振动方程： 振动图象：正弦曲线 二、简谐运动的表达式 12 振动方程： ， 二、简谐运动的表达式 式中各量含义： A叫简谐运动的振幅.表示简谐运动的强弱. 13 二、简谐运动的表达式  叫圆频率.表示简谐运动的快慢. 它与频率的关系： =2f “ t+” 叫简谐运动的相位.表示简谐运动所处的状态.  叫初相位简称初相，即t=0时的相位. 式中各量含义： 14 同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同 反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反 二、简谐运动的表达式 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 2、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么? 意味着乙总是比甲滞后1/4T 或1/4次全振动 1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动? 相位每增加2π就意味着发生了一次全振动 思考与讨论 振幅：描述振动强弱； 周期和频率：描述振动快慢; 相位：描述振动步调. 小 结 二、简谐运动的表达式： 一、描述简谐运动的物理量 一个质点作简谐运动的振动图像如图．从图中可以看出，该质点的振幅A= __ m，周期Ｔ=__ s，频率f= __ Hz,从t=0开始在△t=０.5s内质点的位移 ,路程= ___ ． 0.1 0.4 2.5 0.1m 0.5m 例题1： 思考与讨论 s 写出振动方程. 例题2： 思考与讨论 x=0.1sin(2π t) 例题3: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 思考与讨论 The End Thanks for your attention! $