11.2簡諧運(yùn)動(dòng)的描述教案

第章機(jī)振簡諧動(dòng)描※知道么是振幅、周期、頻率和相位※理解掌握周期和頻率的關(guān)系※了解諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式音樂會(huì)上，各具特色的樂器會(huì)給我們留下深刻的印象，不同樂器都在和諧地振動(dòng)，在我們說話，用手摸喉部，能感受到聲帶的振.些都表明振動(dòng)具有不同的特征，如何科學(xué)地來描述振動(dòng)呢？一.描述簡諧運(yùn)動(dòng)的理量振幅(1)定義：振動(dòng)物體離開平衡位置最大距離，A示，單位：m.(2)物理意義：表示振動(dòng)的強(qiáng)弱，標(biāo).振幅、位移和路程的關(guān)系定義矢

振幅振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離標(biāo)量

位移從平衡位置指向振子所在位置的有向線段矢量

路程運(yùn)動(dòng)軌跡的長度標(biāo)量性變化

在穩(wěn)定的振動(dòng)系統(tǒng)中不發(fā)生變化

大小和方向隨時(shí)間做周期性變化

隨時(shí)間增加聯(lián)系

(1)振幅等于位移最大值的數(shù)值；(2)振子在一個(gè)周期內(nèi)的路程等于振幅子一個(gè)周期內(nèi)的位移等于零全振動(dòng)(1)振子以相同的速度相繼通過同位置所經(jīng)歷的過程，即一個(gè)完整的振動(dòng)過(2)不管以哪里作為開始研究的起，彈簧振子完成一次全振動(dòng)的時(shí)間總是相等.對(duì)全振動(dòng)的理解(1)物理量特征：位(x、加速(a、速()三者第一次同時(shí)與初始狀相同.(2)時(shí)間特征：歷時(shí)一個(gè)周.(3)路程特征：振幅的4倍周期和率1

T(1)周期：做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，表，單位T(2)頻率：單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)次數(shù)，f示，單位：Hz.周期與率的關(guān)系T＝f(3)物理意義：周期和頻率都是表物體振動(dòng)快慢的物理量，周期越小，頻率越大，表示物體振動(dòng)越相位用來描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀其單位是弧度(或度).三.簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)簡諧運(yùn)的一般表達(dá)式x＝A

2πt＋

式中：A是振幅，T是周期，是相.0相位差對(duì)兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)＝＋φ)和xωt＋)，φ＝φ，即是兩振動(dòng)的相位1221特別提醒：關(guān)于相位Δ＝－的說明：2(1)取值范圍：－≤Δ≤π(2)＝0，表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相同，稱為同Δ＝π，表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相反，稱反(3)，表示振動(dòng)2比振動(dòng)1前.Δφ，表示振動(dòng)比振動(dòng)滯后即學(xué)即如圖所示，為質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，下列判斷中正確的()質(zhì)振動(dòng)周期8振是2cm末點(diǎn)的速度為負(fù)，加速度為零D.10s末質(zhì)點(diǎn)的加速度為正，度為零答案：AC解析：由振動(dòng)圖象可讀得，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期8sA；振幅cm，秒末質(zhì)點(diǎn)經(jīng)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)速為負(fù)向最大加度為零C對(duì)末質(zhì)點(diǎn)在正的最大位移處速為負(fù)值度為零，D錯(cuò).一彈簧振子的位移隨間t為則()彈振子的振幅為彈振的周期為

變化的關(guān)系式為y＝0.1sin(2.5移的位為m間t2

的單位

TC.在t＝，振子的運(yùn)動(dòng)速度為零T彈振子的振動(dòng)初相位為2.5π答案：解析由達(dá)式可知A0.1mT0.8s＝所ABD均t＝0.2s振子在最大位移處，速度為零，正.彈簧振子以O(shè)點(diǎn)平衡位置在、C點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)BC相20cm，某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)經(jīng)過，子首次到達(dá)點(diǎn)求：(1)振子的振幅；(2)振子的周期和頻率；(3)振子在5s通過的路程及位移大解析：(1)振幅設(shè)為A，則有A＝，以A＝(2)從首到C的間為周期的一半，因此Tt＝1s再根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得＝＝1Hz.T(3)振子一個(gè)周期通過的路程為4A＝ts＝·4A＝200cmT5s的間為5個(gè)期，又回到原始點(diǎn)，位移大小為答案：點(diǎn)評(píng)：一個(gè)全振動(dòng)的時(shí)間叫做周期，周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系簡諧運(yùn)動(dòng)的位移是振子離平衡位置的距離要注意各物理量之間的區(qū)與聯(lián).如圖所示為、兩簡諧運(yùn)動(dòng)的移－時(shí)間圖請(qǐng)根據(jù)圖象寫出這兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá).解析：依據(jù)圖象確定、B兩體各自振動(dòng)的振幅、周期再結(jié)合簡諧運(yùn)動(dòng)的一般表達(dá)式即可求2π由圖象可知，對(duì)簡諧運(yùn)動(dòng)，相位φ＝，幅＝0.5cm，周期＝，＝＝，對(duì)的0簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為＝0.5sin(5tπ)cm.Aπ2對(duì)簡