内容正文:
第2节 振动的描述
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课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
核心素养要求 核心素养呈现
1.知道振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义.
2.知道简谐运动的图像是一条正弦(或余弦)曲线.
3.会根据简谐运动的图像找出物体振动的周期和振幅,并能分析有关问题.
4.理解简谐运动公式,能从中获取振幅、周期(频率)等相关信息.
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振动特征的描述
1.振幅
(1)定义:物理学中,把振动物体离开平衡位置的__________称为振幅,用A表示(如图所示).
(2)物理意义:表示振动__________的物理量.
知识点一
最大距离
强弱
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2.周期和频率
(1)全振动:如图所示,做简谐运动的物体由B点经过O点到达C点,再由C点经过O点返回B点,重新回到原来的状态,我们说物体完成了一次__________.
(2)周期
①定义:物体完成一次__________经历的时间.用T表示.
②物理意义:表示振动__________的物理量.
全振动
全振动
快慢
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(3)频率
①定义:在一段时间内,物体完成__________的次数与这段时间之比称为频率,用f表示.
②物理意义:表示振动__________的物理量.
③单位:Hz.
(4)周期和频率的关系:
(5)固有周期(固有频率):
①定义:物体仅在__________作用下振动时,振动的周期、频率与振幅的大小无关,只由系统本身的性质决定,其振动的周期(或频率)称为固有周期(或固有频率).
②特点:固有周期(或固有频率)是系统本身的属性,与物体是否振动__________.
全振动
快慢
回复力
无关
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(1)振幅就是指振子的位移.( )
(2)振幅就是指振子的路程.( )
(3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程.( )
(4)物体两次通过平衡位置的时间叫作周期.( )
判一判
×
×
×
×
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简谐运动的位移图像
1.图像的建立
建立平面直角坐标系.以横轴表示__________,纵轴表示弹簧振子相对__________的位移x.根据数据所得的图像为弹簧振子运动的位移-时间图像,也称为振动图像.
2.图像的特点
简谐运动的振动图像是一条______________曲线.
知识点二
时间t
平衡位置
正弦(或余弦)
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3.图像意义
直观地表示做简谐运动的物体的__________随时间按正弦(或余弦)规律变化的情况.
4.图像信息
振动的图像上可表示出__________和周期T(如图所示).
位移
振幅A
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(1)如图所示的简谐运动的图像就是物体的运动轨迹吗?
提示:它反映了同一质点在不同时刻对应的位置坐标,是正弦曲线.而弹簧振子的运动轨迹为直线,简谐运动图像不是物体的运动轨迹.
(2)横坐标和纵坐标分别表示什么意义?
提示:横坐标t表示振动时间.纵坐标x表示振子偏离平衡位置的位移.
想一想
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知识点三
Asin ωt
圆频率
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(1)简谐运动的位移表达式与计时时刻物体所在位置无关.( )
(2)一个物体运动时其相位变化2π,就意味着完成一次全振动.( )
(3)x=Asin ωt中的A为振幅是矢量.( )
(4)简谐运动的表达式x=Asin ωt中,ω是简谐运动的圆频率.( )
判一判
×
√
×
√
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对振动特征描述的理解
[思 考