人教版高中物理選修（3-4）-11.2《簡諧運動的描述》課件

1、第二節(jié)簡諧運動的描述第二節(jié)簡諧運動的描述1、振幅、振幅A（1）定義）定義:振動物體離開平衡位置的最大距離。振動物體離開平衡位置的最大距離。振幅的振幅的2倍表示振動物體運動范圍的大小。倍表示振動物體運動范圍的大小。（2）物理意義：）物理意義：振幅是描述振動強弱的物理量。振幅是描述振動強弱的物理量。（3）單位：）單位：在國際單位制中，振幅的單在國際單位制中，振幅的單 位是（位是（m）一一.描述簡諧運動的物理量描述簡諧運動的物理量振幅和位移的區(qū)別振幅和位移的區(qū)別 (1)振幅等于最大位移的數(shù)值。振幅等于最大位移的數(shù)值。 (2)對于一個給定的振動，振子的位對于一個給定的振動，振子的位移是移是時刻變化時刻

2、變化的，但振幅是的，但振幅是不變不變的。的。 (3)位移是位移是矢量矢量，振幅是，振幅是標量標量。 一次全振動是簡諧運動的一次全振動是簡諧運動的最小最小單元單元，振子的運動過程就是這一，振子的運動過程就是這一單元運動的不斷重復。單元運動的不斷重復。2、全振動、全振動:一個完整的振動過程稱為一個完整的振動過程稱為一次全振動一次全振動若從振子向右經(jīng)過某點若從振子向右經(jīng)過某點p起，經(jīng)過怎樣的運動才起，經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動？叫完成一次全振動？OAAPV平衡位置平衡位置全振動全振動: :一個一個完整完整的振動過程的振動過程PAOAOP振動物體振動物體連續(xù)兩次連續(xù)兩次以以相同速度相同速度通過通

3、過同一點同一點所所經(jīng)歷的過程。經(jīng)歷的過程。 完成一次全振動的路程是完成一次全振動的路程是4A3、周期和頻率、周期和頻率（1）周期（）周期（T）：）：做簡諧運動的物體完成做簡諧運動的物體完成 一次全振動所需要的時間，叫做振動的周一次全振動所需要的時間，叫做振動的周期，單位：期，單位：s。（2）頻率（）頻率（f）：）：單位時間內完成的全振動單位時間內完成的全振動的次數(shù)，叫頻率的次數(shù)，叫頻率.單位：單位：Hz，1Hz=1s-1。（3）周期和頻率之間的關系：）周期和頻率之間的關系：1/f。kmT2簡諧運動的周期公式簡諧運動的周期公式 簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的

4、因素決定身的因素決定（振子的質量振子的質量m和彈簧的勁和彈簧的勁度系數(shù)度系數(shù)k ），與振幅無關。，與振幅無關。彈簧振子的周期由哪些因素決定彈簧振子的周期由哪些因素決定? 若從振子向右經(jīng)過某點若從振子向右經(jīng)過某點p起，經(jīng)過半個周期以起，經(jīng)過半個周期以后振子運動到什么位置？后振子運動到什么位置？AOAPV平衡位置平衡位置P 半個周期后振子到了半個周期后振子到了P點點半個周期內的路程是多少呢？半個周期內的路程是多少呢？2A 彈簧振子在四分之一周期內彈簧振子在四分之一周期內的路程是的路程是A嗎？嗎？有可能是有可能是A，有可能大于，有可能大于A，有可能小于，有可能小于A.OAPV平衡位置平衡位置P 彈簧

5、振子在一個周期內的路程彈簧振子在一個周期內的路程一一定是定是4A，半個周期內路程，半個周期內路程一定是一定是2A，四分之一周期內的路程四分之一周期內的路程不一定是不一定是A?？偨Y總結4、相位、相位 相位相位是表示物體振動步調的物理量，用是表示物體振動步調的物理量，用相位來描述簡諧運動在各個時刻所處的相位來描述簡諧運動在各個時刻所處的不同狀態(tài)。不同狀態(tài)。tAxsin1、簡諧運動的表達式、簡諧運動的表達式:（1）公式中的）公式中的A 代表什么代表什么?（2）叫做什么叫做什么?它和它和T、f之間有什么關系之間有什么關系?（3）公式中的相位用什么來表示）公式中的相位用什么來表示?（4）什么叫簡諧振動的

6、初相）什么叫簡諧振動的初相?)sin(tAx振幅振幅圓頻率圓頻率初相位初相位相位相位)2sin()2sin(ftAtTAx振幅振幅周期周期初相位初相位相位相位fT22頻率頻率 2 21 12 21 1 t tt t同相：同相：兩個振子振動步調完全相同兩個振子振動步調完全相同反相：反相：兩個振子振動步調完全相反兩個振子振動步調完全相反2、相位差：、相位差：實際上經(jīng)常用到的是兩個實際上經(jīng)常用到的是兩個相相同頻率同頻率的簡諧運動的相位差，簡稱相差。的簡諧運動的相位差，簡稱相差。 (1)同相：同相：相位差為零，相位差為零，一般地為一般地為=2n (n=0,1,2,)(2)反相：反相：相位差為相位差為

7、，一般地為一般地為 =(2n+1) (n=0,1,2,)1、振幅、振幅A振動物體離開平衡位置的最大距離。振動物體離開平衡位置的最大距離。課堂小結課堂小結3、周期和頻率、周期和頻率2、全振動、全振動:一個完整的振動過程稱為一次全振一個完整的振動過程稱為一次全振動動4、相位：、相位：描述周期性運動的物體在各個時刻所處描述周期性運動的物體在各個時刻所處狀態(tài)的物理量。狀態(tài)的物理量。tAxsin相位差：相位差： 2121tt1、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動一次全振動? 2、甲和乙兩個簡諧運動的相差為、甲和乙兩個簡諧運動的相差為 ，意味著

8、什么，意味著什么?2相位每增加相位每增加2就意味著發(fā)生了一次全振動就意味著發(fā)生了一次全振動課堂練習課堂練習意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/4個周期或個周期或1/4次全振動。次全振動。 3、右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動、右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象，兩振動振幅之比為圖象，兩振動振幅之比為_，頻率之比為頻率之比為_，甲和乙的相差為甲和乙的相差為_ 2 1 2 4、某簡諧運動的位移與時間關系為：、某簡諧運動的位移與時間關系為：x=0.1sin（100t ）cm, 由此可知該振由此可知該振動的振幅是動的振幅是_cm，頻率是，頻率是 z，零時刻振動物體的速度與規(guī)定正方向零時刻振動物體的速度與規(guī)定正方向_（填（填“相同相同”或或“相反相反”)。0.150相反相反5、一個質點在平衡位置、一個質點在平衡位置0點附近做簡諧點附近做簡諧運動運動,若從若從0點開始計時點開始計