第2节 振动的描述（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版 2019）

1 第2章 机械振动 第2节 振动的描述 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第一册）（鲁科版）》配套课件 2 【想一想】 以上是我们经常见到的两种打击乐 器，听到声音时我们可以判断是哪 种乐器发出的声音，不同情况下同 答案 音调由频率决定; 响度由振幅决定 一种乐器发出的声音也不同，通过初中的学习我们知道这与声音的音色、 音调和响度有关，同时我们还知道声音是由于物体的振动而产生的，那 么是什么决定了声音的音调和响度呢？ 3 【想一想】 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。请分析该 图像。 答案 正（余）弦函数图像 4 随堂自测 1.（对简谐运动的理解）下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法 正确的是( ) B A. 振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 B. 周期和频率的乘积是一个常数 C. 振幅增加，周期必然增加，而频率减小 D. 做简谐运动的物体，其频率与振幅有关 解析 振幅是标量，选项A错误；周期与频率互为倒数，即 ，选 项B正确；简谐运动的周期与振幅没有关系，这个周期的长短由系统本 身决定，这就是固有周期，所以选项C、D错误。 5 2.（对简谐运动图像的理解）（多选）一质点做简谐运动，其位移 与 时间 的关系图像如图所示，由图可知( ) BC A. 质点振动的频率是 B. 质点振动的振幅是 C. 时，质点的速度方向沿 轴正方向 D. 时，质点的振幅为零 6 解析 由题图可以直接看出振幅为，周期为 ，所以频率为 ，选项A错误，B正确；时，质点经过平衡位置，沿 轴 正方向运动，所以选项C正确；振幅等于质点偏离平衡位置的最大位移， 与质点的位移有着本质的区别， 时，质点的位移为零，但振幅仍 为 ，所以选项D错误。 7 3.（简谐运动的公式）某物体做简谐运动，其位移与时间的变化关系式 为 ，由此可知： （1）物体的振幅为多少？ 答案 解析 振幅 。 （2）物体振动的频率为多少？ 答案 解析 振动频率 。 8 （3）在 时，物体的位移是多少？ 答案 解析 时位移 。 解析 将本题中表达式 与简谐运动的表达式 对应项比较，可得： 9 4.（简谐运动的表达式与图像的综合）如图所 示为、 两个简谐运动的位移—时间图像。请 根据图像回答： （1）的振幅是____，周期是____； 的 振幅是____，周期是____ 。 0.5 0.4 0.2 0.8 解析 由题图知：的振幅是，周期是；的振幅是 ， 周期是 。 10 （2）写出这两个简谐运动的位移随时间变化的 关系式。 答案 ， 解析 时刻中振动的质点从平衡位置开始沿负方向振动， ， 由，得 。则简谐运动的表达式为 。时刻 中振动的质点从平衡位置沿正 方向已振动了周期，，由得 ，则 简谐运动的表达式为 。 11 （3）在 时两质点的位移分别是多少？ 答案 ， 解析 将 分别代入两个表达式中得 ， 。 12 $$