第二章 机械振动 第二节 简谐运动的描述-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册粤教版2019（课件）

第二章 机械振动 第二节　简谐运动的描述 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 YJ 1 核心 目标 1.理解简谐运动位移表达式，会用图像描述简谐运动，能从图像中求出振动的振幅、周期、频率和初相． 2.能借助图像分析振子振动时的位移、速度、加速度的大小和方向的变化，能根据图像写出简谐运动的函数表达式． 必备知识 • 记忆理解 1 简谐运动的函数描述 A cos (ωt＋φ)　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2. 表达式中的各量 (1) “A”对应简谐运动的_______． 振幅　 频率　 圆频率　 周期　 ωt＋φ　 相位　 初相位　 初相　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 简谐运动的图像描述 如图是两个振子P、Q做简谐运动的位移—时间图像．由图像应可以看出或写出： 1. 两个简谐运动的振幅A1和A2，以及________． 周期T　 要点梳理 必备知识•记忆理解 超前　 要点梳理 必备知识•记忆理解 解析：如图所示，假设弹簧振子在水平方向BC之间振动． 1. (2023·佛山质检)弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过5 s振子第一次经过P点，又经过了2 s，振子第二次经过P点，则该简谐运动的周期可能为 (　　) A. 6 s B. 8 s　　　　 C. 10 s D. 20 s B　 基础内化 必备知识•记忆理解 2. (2022·华南师范大学附属中学)如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为x＝5cos (10πt) cm.下列说法中正确的是 (　　) A. MN间距离为5 cm B. 振子的运动周期是0.2 s C. t＝0时，振子位于O点 D. t＝0.05 s时，振子具有最大加速度 B　 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 10 1 弹簧振子的位移—时间图像的理解 1. 作用：弹簧振子的位移—时间图像也叫振动图像或_______图像，反映了不同时刻振子离开平衡位置的位移情况，反映了振动物体相对于平衡位置的位移随时间变化的规律． 2. 注意点：弹簧振子的位移—时间图像不是振子的___________． x－t　 运动轨迹　 各个击破 重难突破•学会应用 　　　　(2023·广州中学期末)一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.9 s后，位移的大小和经过的路程分别为 (　　) A. 0　10 cm B. 4 cm　100 cm C. 0　28 cm D. 4 cm　116 cm 1 D　 各个击破 重难突破•学会应用 　　　　(2022·高州市第一次联考)弹簧振子做简谐运动的图像如图所示，下列说法中错误的是 (　　) A. 在第5 s末，振子的速度最大且沿＋x方向 B. 在第5 s末，振子的位移最大且沿＋x方向 C. 在第5 s末，振子的加速度最大且沿－x方向 D. 在0～5 s内，振子通过的路程为10 cm 2 A　 各个击破 重难突破•学会应用 2 简谐运动的函数表达式 全振动　 各个击破 重难突破•学会应用 A　 各个击破 重难突破•学会应用 　　　　(2023·广州期末)一个质点以O点为平衡位置，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设水平向右为正方向，下列说法中正确的是 (　　) A. 该质点的振动方程为x＝0.05sin (2.5πt)m B. 0.2 s末质点的速度方向水平向右 C. 0.2～0.3 s质点做加速运动 D. 0.7 s时质点的位置 在O与B之间 3 D　 甲 乙 各个击破 重难突破•学会应用 乙 各个击破 重难突破•学会应用 相位和相位差问题 1. 对于某个振动，相位差Δφ＝_____时，意味着完成了一次全振动． 2. ω相同时，对两个简谐运动 (1) 若相位差Δφ＝0，表示同相，振动步调一致． (2) 若相位差Δφ＝____，表示反相，振动步调总是相反． (3) 一般情况下，振动2超前1的相位差Δφ＝φ2－φ1. 3. 由图像确定初相时不能只看一个时刻的位移，应通过两个或两个以上的位置验证，因为质点通过平衡位置时速度可能沿正方向，也可能沿负方向，同时还要注意考虑运动方程的多解性． 3 2π　 π　 各个击破 重难突破•学会应用 　　　　(多选)(2022·漳州高二检测)如图所示为两简谐运动的图像，下列说法中正确的是 (　　) 4 AD　 各个击破 重难突破•学会应用 CD　 随堂内化 重难突破•学会应用 随堂内化 重难突破•学会应用 2. (2022·广州市天河区期末)如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动．取水平向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所