2.2简谐运动的描述 课件-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第二节 简谐运动的描述 简谐运动的位移-时间关系 振动图象：正弦曲线 振动方程： 简谐运动的表达式 2 振子的运动过程就是这一次全振动的不断重复. 1、全振动:一个完整的振动过程 一、描述简谐运动的物理量 　　　 若从振子向右经过某点p起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动? 一次全振动:一个完整的振动过程 振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程. 想一想： （位移、回复力、加速度、速度、动量、动能、势能的大小和方向均相同） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2、振幅A： (2)意义:描述振动的强弱. (1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离. (3)单位:米(m) 一、描述简谐运动的物理量 振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小. (1)振幅等于最大位移的数值. (2)对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的. (3)位移是矢量，振幅是标量. 振幅和位移的区别? 讨论： 　　 弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系? 想一想： 弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 (1)周期T:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间. 单位:s. (2)频率 f:做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数. 单位:Hz. (3) 关系：T＝1 / f. 3、周期T和频率f 一、描述简谐运动的物理量 一、描述简谐运动的物理量 4、圆频率 表示简谐运动的快慢. 它与频率的关系： =2f 一、描述简谐运动的物理量 5、相位 描述周期性运动在某个时刻的状态. 表示物体振动的步调. t+” 叫简谐运动的相位：表示简谐运动所处的状态.  叫初相,即t=0时的相位. 1、 A叫简谐运动的振幅：表示简谐运动的强弱. 2、  叫圆频率：表示简谐运动的快慢. 它与频率的关系： =2f 3、“ t+” 叫简谐运动的相位：表示简谐运动所处的状态.  叫初相,即t=0时的相位. 振动方程 中各量含义： 11 (1)同相：相位差为零，一般地为=2n (n=0,1,2,……) (2)反相：相位差为 ，一般地为  =(2n+1) (n=0,1,2,……) (2- 1)叫相位差(两个具有相同频率的简谐运动的初相之差).对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差． 12 例1、一质点做简谐运动,其位移和时间关系如图所示。 (1)求t=0.25×10-2s时的位移。 (2)在t=0到8.5×10-2s时间内,质点的路程、位移各多大? cm (2)34cm 2cm 一个质点作简谐运动的振动图像如图．从图中可以看出，该质点的振幅A= __ m，周期Ｔ=__ s，频率f= __ Hz,从t=0开始在△t=０.5s内质点的位移 __ ,路程= ___ ． 0.1 0.4 2.5 0.1m 0.5m 例题2： 写出振动方程. 例题3： y=10sin(2π t) cm 基础知识小结 1、描述振动的概念和物理量： 平衡位置o： 振动位移x： 振幅A： 回复力： 全振动： 周期(T)和频率(f)： 静止时振子所在的位置； 振动时振子所受回复力为零的位置 由平衡位置指向振子所在处的有向线段（矢量） 振动物体离开平衡位置的最大距离（标量） 使振动物体返回平衡位置的力， 它的方向总是指向平衡位置； 振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（位移、速度等均与初态完全相同，即重复初始状态）所经历的过程 一次全振动所用的时间 （1）定义：物体在跟位移大小成正比而方向相反的回复力作用下 的振动叫简谐运动； （2）简谐运动的特征 受力特征： 运动特征： 图像特征： 能量特征： 2、简谐运动 （3）典型模型 a弹簧振子 理想化模型 回复力 周期 不计阻力，不计弹簧质量 弹簧弹力 t E 0 T F= -kx a= -kx/m 变加速运动 正弦曲线 机械能守恒(等幅振动） 或F $