高中物理 選擇性必修一 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述 課件

1、新人教版 選擇性必修一第二章 機(jī)械振動(dòng)第2節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述深圳市寶安中學(xué) 游佳峰擺線上各點(diǎn)的振動(dòng)音叉叉股上各點(diǎn)的振動(dòng)彈簧片上各點(diǎn)的振動(dòng)有些物體的振動(dòng)可以近似為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在一個(gè)位置附近不斷地重復(fù)同樣的運(yùn)動(dòng)。問題如何描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的這種獨(dú)特性呢？上節(jié)課我們已經(jīng)知道了，做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移x與時(shí)間t之間滿足正弦函數(shù)的關(guān)系，因此這個(gè)一般函數(shù)表達(dá)式可寫為：知識(shí)回顧上式中的各個(gè)參量有哪些物理意義？定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動(dòng)的振幅用A表示，單位為米(m)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物理含義：振幅是描述振動(dòng)范圍的物理量，振幅的大小反映了振動(dòng)的強(qiáng)弱和振動(dòng)系統(tǒng)的能量。1.振幅：如何描述振動(dòng)的

2、強(qiáng)弱？振子振動(dòng)范圍的大小是振幅的兩倍描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振幅與位移有什么區(qū)別？振幅是指振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離；而位移的大小是振動(dòng)物體所在位置與平衡位置之間的距離。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。位移是矢量，振幅是標(biāo)量。振幅等于最大位移的數(shù)值。描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)如何描述振動(dòng)的快慢？怎樣才算一次完整的振動(dòng)？全振動(dòng)：一次振動(dòng)所需的時(shí)間或單位時(shí)間振動(dòng)的次數(shù)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)怎樣才算一次完整的振動(dòng)？全振動(dòng)：一次振動(dòng)所需的時(shí)間或單位時(shí)間振動(dòng)的次數(shù)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)怎樣才算一次完整的振動(dòng)？全振動(dòng)：一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小運(yùn)動(dòng)單元，振子的運(yùn)動(dòng)過程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷重復(fù)。一次振動(dòng)所需的時(shí)間或單位

3、時(shí)間振動(dòng)的次數(shù)從O點(diǎn)開始，一次全振動(dòng)的完整過程為：OAOBO描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2.周期和頻率：周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需的時(shí)間，叫做振動(dòng)的周期。用T表示周期，國(guó)際單位制中，周期的單位是秒。頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)叫做頻率。用f表示頻率，國(guó)際單位制中，周期的單位是赫茲，符號(hào)是Hz.描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2.周期和頻率：周期和頻率跟那些因素有關(guān)？描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2.周期和頻率：周期和頻率跟哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈簧振子的周期有振動(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，與振幅無關(guān)。實(shí)驗(yàn)1：彈簧振子的周期與振幅無關(guān)實(shí)驗(yàn)2：彈簧振子的質(zhì)量越大，周期越大實(shí)驗(yàn)3：彈簧的勁度系數(shù)越大，周期越小固有周期和固有頻率：

4、對(duì)一個(gè)確定的振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)的周期和頻率只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān)，所以把周期和頻率叫做固有周期和固有頻率。描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振幅和周期相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是完全相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)3.相位：定義：描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)的物理量振幅和周期相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是完全相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？初相：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)初始狀態(tài)的相位描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)3.相位：初相相位簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程位移圓頻率振幅初相相位簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程兩個(gè)同頻率簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差：一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著完成了一次全振動(dòng)?甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差為3/2，意味著什么?相位每增加2就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng)甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差為3/2，意味著乙總是比甲滯后3/4個(gè)周期或3/4次全振動(dòng)課堂總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)了描述振動(dòng)的物理量振幅、周期、頻率和相位。當(dāng)振動(dòng)物體以相同的速度相繼通過同一位置所經(jīng)歷的過程就是一次全振動(dòng)；振幅是描