2024届高三物理一轮复习课件：第二节 简谐运动的描述

第二节 简谐运动的描述 第二章 机械振动 1.简谐运动的函数描述 【观察】如图所示，弹簧和小球分别套在光滑横杆上，弹簧左端与小球相连，右端固定在支架上，形成一个弹簧振子。在球底部固定一毛笔头，笔头下放一纸板。使小球偏离平衡位置并释放，其振动可视为简谐运动。沿图示方向匀速拉动纸板，笔头会在纸板上画出一图像。 1.简谐运动的函数描述 余弦函数： 正弦函数： 1.简谐运动的函数描述 描述简谐运动的位移与时间关系的函数表达式为 振幅A∶ 振子离开平衡位置的最大距离 周期T∶ 完成一次全振动所需要时间 频率f ∶ 单位时间内完成全振动的次数 角频率ω: 频率f 的 2π 倍 相位ωt+φ∶周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态 初相位φ：t=0时的相位叫做初相位 正弦函数： 余弦函数： 其中 2.简谐运动的图像描述 描述简谐运动的位移与时间关系的函数表达式为 相位差Δφ：对于频率相同，相位不同的振子 其中 振子P: 振子Q: Q的相位比P超前 或者说P的相位比Q落后 2.简谐运动的图像描述 【例1—课本P46】如图所示是物体做简谐运动的振动图像， （1）它的振幅、周期、频率、角频率各是多少? （2）写出位移随时间变化的表达式，并指出初相的数值. 2.简谐运动的图像描述 【例2—课本P46】一个小球和轻质弹簧组成的系统，小球按 cm 的规律振动. （1）求振动的角频率、周期、频率、振幅和初相. （2）另一简谐运动的振动规律为 cm，求它们的相位差. 2.简谐运动的图像描述 【例3—课本P46】一水平弹簧振子的振幅A=2.0×10-2m，周期T=0.50 s. 当t=0时，振子经过 x=2.0×10-2 m 处，向负方向运动.写出弹簧振子的简谐运动表达式. 1.认识简谐振动 【例4—课本P61】振子在a，b间做简谐运动，如图所示，O为平衡位置，从某一时刻开始（t=0）经过 周周期，振子具有正方向最大加速度，那么能正确反映振子振动情况的是 2.简谐运动的图像描述 【例5—三维设计P52】如图甲所示，弹簧和小球分别套在光滑横杆上，簧左端与小球相连，右端固定在支架上，形成一个弹簧振子。在球底部固定一毛笔头，笔头下放一纸板。使小球偏离平衡位置并释放，其振动可视为简谐运动。沿图示方向匀速拉动纸板，笔头会在纸板上画出一图像。如图乙所示，为笔头在纸板上画出的图像，已知纸板匀速移动的速度为1 m/s，则振子振动的周期为多少？振幅多大？ 2.简谐运动的图像描述 【例6—课本P61】某人在医院做了一次心电图，结果如图所示.如果心电图仪卷动纸带的速度为1.5 m/min，图中方格纸每小格长1 mm，则此人的心率约为 A.70次/min B.65次/min C.55次/min D.45次/min $$