2.2简谐运动的描述 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第二章 机械振动 第2节 简谐运动的描述 做简谐运动的物体的位移与运动时间之间满足正弦式函数关系，因此，位移的一般函数表达式可写为： 一、描述简谐运动的物理量 1、振幅 定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 物理意义：表示物体振动大小（强弱）的物理量。 标矢性：标量，最大位移的大小。 符号： 单位：国际单位，米（） 2、周期和频率 （1）全振动：振动物体从经过某一位置开始，到第二 次以相同的速度通过该位置所经历的过 程，叫作一次全振动。 ① ② ③ ④ × × √ √ 一次全振动的总路程是4A 不是第二次经过该点 2、周期和频率 （2）周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要 的时间，用来表示。 单位：秒（） （3）频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比叫 作振动的频率，数值等于单位时间内完成 全振动的次数，用表示频率。 单位：赫兹（） 2、周期和频率 （4）圆频率：是一个与周期成反比、与频率成正比 的量，叫作简谐运动的“圆频率”。 物理意义：表示简谐运动的快慢。 拓展提高：简谐运动谐振圆分析法 简谐运动是匀速圆周运动在水平或竖直方向上的投影。 3、振幅与位移、路程、周期的关系 振幅与位移： 振幅等于位移的最大值 同一简谐运动中振幅是确定的，位移随时间周期性变化 振幅与周期： 如图是竖直悬挂的弹簧振子，向下拉开一段距离A使其做简谐运动。 ⑴是否振幅A越大，运动的周期T也越大? ⑵给你一个秒表，应该如何测量周期T？请验证你的 猜想。 3、振幅与位移、路程、周期的关系 振幅与路程 振动中路程随时间不断增大，不同时间内路程与振幅的对应关系： （1）； （2）； （3） 注意：只有初始时刻在平衡位置或最大位移处时，才为。 二、简谐运动的相位 从 可以发现：当确定时，的值也就确定了，所以代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。 (1)表示简谐运动的相位， 表示简谐运动所处的状态 。 相位的单位：弧度（rad） (2) 是时的相位，称为初相位，或初相。 二、简谐运动的相位 (3)相位差：两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差。 >0，表示振动1比振动2超前 <0，表示振动1比振动2滞后 12 振幅 角速度 （圆频率） 相位 初相位 小结 $$