人教版選修34 11.2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述 課件（18張）.ppt

第十一章機(jī)械波 第二節(jié)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的描述 一 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量 1 振幅a 1 定義 振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離 是標(biāo)量 2 物理意義 描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量振幅的兩倍 2a 表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)oa ob 1 振幅等于最大位移的數(shù)值 2 對(duì)于一個(gè)給定的振動(dòng) 振子的位移是時(shí)刻變化的 但振幅是不變的 3 位移是矢量 振幅是標(biāo)量 振幅和位移的區(qū)別 討論 2 周期和頻率周期t 振子完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間 問(wèn)題1 o d b d o是一個(gè)周期嗎 問(wèn)題2 若從振子經(jīng)過(guò)c向右起 經(jīng)過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng) 一次全振動(dòng) 振動(dòng)物體從某一初始狀態(tài)開(kāi)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(guò)程 頻率f 單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定 與振幅無(wú)關(guān) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式 3 相位 描述周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處狀態(tài)的物理量 二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 以x代表質(zhì)點(diǎn)對(duì)于平衡位置的位移 t代表時(shí)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(lái)表示 4 什么叫簡(jiǎn)諧振動(dòng)的初相 1 a叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅 表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱 2 叫圓頻率 表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢 它與頻率的關(guān)系 2 f3 t 叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位 表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)所處的狀態(tài) 叫初相 即t 0時(shí)的相位 振動(dòng)方程中各量含義 1 同相 相位差為零 一般地為 2n n 0 1 2 2 反相 相位差為 一般地為 2n 1 n 0 1 2 4 2 1 叫相位差 兩個(gè)具有相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的初相之差 對(duì)頻率相同的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有確定的相位差 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性和對(duì)稱性1 周期性做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)一個(gè)周期或幾個(gè)周期后 能回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài) 2 對(duì)稱性如圖所示 物體在a和b之間運(yùn)動(dòng) o點(diǎn)為平衡位置 c和d兩點(diǎn)關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱 則 1 時(shí)間的對(duì)稱 振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)來(lái)回通過(guò)相同的兩點(diǎn)間的時(shí)間相等 如tdb tbd 質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)關(guān)于平衡位置對(duì)稱的等長(zhǎng)的兩線段時(shí)間相等 圖中tob tbo toa tao tod tdo toc tco 2 速度的對(duì)稱 物體連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)同一點(diǎn) 如d點(diǎn) 的速度大小相等 方向相反 物體經(jīng)過(guò)關(guān)于o點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn) 如c與d 的速度大小相等 方向可能相同 也可能相反 兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)分別為x asin 4 bt x2 2asin 4 bt 求它們的振幅之比 各自的頻率 以及它們的相位差 練習(xí) 小結(jié) 一 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1 振幅a 振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離2 周期t 完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間頻率f 單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)關(guān)系t 1 f3 相位 周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處的不同的狀態(tài)二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 1 右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象 兩振動(dòng)振幅之比為 頻率之比為 甲和乙的相差為 2 某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系為 x 0 1sin 100 t cm 由此可知該振動(dòng)的振幅是 cm 頻率是 z 零時(shí)刻振動(dòng)物體的速度與規(guī)定正方向 填 相同 或 相反 2 1 0 1 50 相反 課堂訓(xùn)練 3 有一個(gè)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(dòng)的周期和振幅之比分別為多少 1 11 2 4 彈簧振子以o點(diǎn)為平衡位置 在b c兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng) b c相距20cm 某時(shí)刻振子處于b點(diǎn) 經(jīng)過(guò)0 5s 振子首次到達(dá)c點(diǎn) 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(guò)的路程 t 1 0sf 1hz 10cm 200cm t內(nèi)通過(guò)的路程一定是4a1 2t內(nèi)通過(guò)的路程一定是2a1 4t內(nèi)通過(guò)的路程不一定是a 注意 1 一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著完成