人教課標(biāo)版高中物理選修3-4第十一章機械振動第二節(jié)簡諧運動的描述PPT課件.ppt

簡諧運動的描述,授課教師：石勁蕾,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,復(fù)習(xí)回顧,物體在平衡位置（中心位置）兩側(cè)附近所做往復(fù)運動。通常簡稱為振動。 平衡位置：振子原來靜止時的位置,1、機械振動：,不計阻力、彈簧的質(zhì)量與小球相比可以忽略。,2、彈簧振子理想化模型：,3、簡諧運動：,質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（xt圖象）是一條正弦曲線 。,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,如圖是某質(zhì)點做簡諧振動的振動圖象。根據(jù)圖像中的信息，回答下面問題。 （1）質(zhì)點離開平衡位置的最大距離有多大？ （2）在1.5s和2.5s這兩個時刻，質(zhì)點的位置各在哪里？ （3）在1.5s和2.5s這兩個時刻，質(zhì)點向哪個方向運動？ （4）質(zhì)點相對于平衡位置的位移方向在哪些時間內(nèi)跟它瞬時速度方向相同？在哪些時間內(nèi)跟瞬時速度的方向相反？ （5）質(zhì)點在第2s末的位移是多少？ （6）質(zhì)點在前2s內(nèi)走過的路程是多少？,由圖象可以知道哪些信息？,見課本P5習(xí)題,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,閱讀課本P5P6，完成下列問題,1、振幅的定義及其物理意義,（1）定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，用字母A表示。,（2）物理意義：描述振動強弱的物理量。,振幅的兩倍（2A）表示振動物體運動范圍,簡諧運動OA = OB,振幅A是標(biāo)量,描述簡諧運動的物理量,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,2、什么叫做全振動、周期、頻率,（1）定義：周期T：振子完成一次全振動所需要的時間。,一次全振動：振動物體從某一初始狀態(tài)開始，再次回到初始狀態(tài)（即位移、速度均與初態(tài)完全相同）所經(jīng)歷的過程。,頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù),問題：若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動？,周期和頻率描述振動快慢的物理量,頻率的單位是 赫茲(Hz)，周期的單位是秒（s）,描述簡諧運動的物理量,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,簡諧運動的周期公式,做一做,簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅無關(guān)。,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,描述簡諧運動的物理量,3、相位：,描述周期性運動的物體在各個時刻所處狀態(tài)的物理量.,以x代表質(zhì)點對于平衡位置的位移，t代表時間，則,(1)、公式中的A 代表什么?,(2)、叫做什么?它和T、f之間有什么關(guān)系?,(3)、公式中的相位用什么來表示?,(4)、什么叫簡諧振動的初相?,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,簡諧運動的表達式,振幅,角速度,相位,初相位,是一個與頻率成正比的量，叫做簡諧運動的“圓頻率”,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,描述簡諧運動的物理量,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,簡諧運動的表達式,實際上經(jīng)常用到的是兩個相同頻率的簡諧運動的相位差，簡稱相差。,頻率相同、初相相同(即相差為0）的兩個振子振動步調(diào)完全相同,同相：,頻率相同、相差為的兩個振子振動步調(diào)完全相反,反相：,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,思考與討論,1、一個物體運動時其相位變化多少意味著完成了一次全振動?,相位每增加2就意味著發(fā)生了一次全振動,2、甲和乙兩個簡諧運動的相差為/2 ，意味著什么?,意味著乙總是比甲滯后1/4個周期或1/4次全振動,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,小 結(jié),一、描述簡諧運動的物理量,1、振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離,2、周期T：完成一次全振動所需要的時間,頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù),3、相位：周期性運動的物體在各個時刻所處的不同的狀態(tài),二、簡諧運動的表達式,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,課 堂 練 習(xí),1.某簡諧運動的位移與時間關(guān)系為：x=0.1sin（100t）cm, 由此可知該振動的振幅是_cm，頻率是 z，零時刻振動物體的速度與規(guī)定正方向_（填“相同”或“相反”).,0.1,50,相反,2、有一個在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放，第二次把彈簧壓縮2x后釋放，則先后兩次振動的周期和振幅之比分別為多少？,T1:T2=1:1,A1:A2=1:2,選修 34 11.2 簡諧運動的描述,3、彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在B、C兩點之間做簡諧振動，B、C相距20cm，某時刻振子處于B點，經(jīng)過0.5s，振子首次到達C點，求： （1）振子的周期和頻率 （2）振子在5s末的位移的大小 （3）振子5s內(nèi)通過的路程,課 堂 練 習(xí),T1.0s,f1 H