簡諧運(yùn)動的描述-完整版課件

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道什么是振幅、周期、頻率和相位．2．了解并掌握周期和頻率的關(guān)系．3．理解簡諧運(yùn)動的表達(dá)式．第十一章機(jī)械振動一、描述簡諧運(yùn)動的物理量1．振幅(1)定義：振動物體離開平衡位置的_________，用A表示．單位為米(m)．(2)振動范圍：振幅為A的物體的振動范圍為______.2．周期和頻率(1)全振動類似于O→B→O→C→O的一個________________．最大距離2A完整的振動過程(2)周期和頻率：周期頻率定義做簡諧運(yùn)動的物體完成一次_______所需要的時間單位時間內(nèi)完成_______的次數(shù)單位_____(s)_______(Hz)物理含義表示物體_________的物理量表示物體________的物理量關(guān)系式3.相位：描述周期性運(yùn)動在各個時刻所處的__________．全振動全振動秒赫茲振動快慢振動快慢不同狀態(tài)[判一判]

1.(1)振幅就是指振子的位移．(

)(2)振幅就是指振子的路程．(

)(3)振子從離開某位置到重新回到該位置的過程為一次全振動過程．(

)提示：(1)×

(2)×

(3)×二、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為x＝___________．1．A：表示簡諧運(yùn)動的_________．2．ω：是一個與頻率成正比的量，叫做簡諧運(yùn)動的“圓頻率”，表示簡諧運(yùn)動的快慢，ω＝__________＝_______.3．ωt＋φ：代表簡諧運(yùn)動的_______．4．φ：表示t＝0時的相位，叫做_________．Asin(ωt＋φ)振幅2πf相位初相[判一判]

2.在簡諧運(yùn)動的表達(dá)式x＝Asin(ωt＋φ)中，ω表示振動的快慢，ω越大，振動的周期越?。?

)提示：√對振動特征量關(guān)系的理解2．簡諧運(yùn)動中振幅和幾個常見量的關(guān)系(1)振幅和振動系統(tǒng)能量的關(guān)系對一個確定的振動系統(tǒng)來說，系統(tǒng)能量僅由振幅決定，振幅越大，振動系統(tǒng)能量越大．(2)振幅與位移的關(guān)系振動中的位移是矢量，振幅是標(biāo)量，在數(shù)值上，振幅與某一時刻位移的大小可能相等，但在同一簡諧運(yùn)動中振幅是確定的，而位移隨時間做周期性的變化．(3)振幅與路程的關(guān)系振動中的路程是標(biāo)量，是隨時間不斷增大的．其中常用的定量關(guān)系是：一個周期內(nèi)的路程為4倍的振幅，半個周期內(nèi)的路程為2倍的振幅．(4)振幅與周期的關(guān)系在簡諧運(yùn)動中，一個確定的振動系統(tǒng)的周期(或頻率)是固定的，與振幅無關(guān)．(2014·廈門高二檢測)彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)之間做簡諧振動，B、C相距20cm，某時刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過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5s內(nèi)通過的路程．[思路探究]

(1)畫出振子運(yùn)動示意圖．(2)在圖中找出初始位置．(3)Δt＝5s是振子振動周期的幾倍？[答案]

(1)1s

1Hz

(2)2m借題發(fā)揮一次全振動的時間叫做周期，周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系．要注意各物理量之間的區(qū)別和聯(lián)系．在求某一段時間的路程時，要找到這段時間Δt與周期T的關(guān)系，從而確定末位置及往復(fù)運(yùn)動的次數(shù)，最后求出路程．C1．簡諧運(yùn)動的表達(dá)式：x＝Asin(ωt＋φ)式中x表示振動質(zhì)點(diǎn)相對于平衡位置的位移；t表示振動的時間；A表示振動質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離，即振幅．對簡諧運(yùn)動表達(dá)式的理解4．相位差(1)頻率相同的兩個簡諧運(yùn)動有確定的相位差，即Δφ＝φ2－φ1；(2)若Δφ＝0，表明兩個振動物體步調(diào)相同，即為同相；(3)若Δφ＝π，表明兩個物體步調(diào)相反，即為反相．特別提醒：比較相位或計(jì)算相位差時，要用同種函數(shù)來表示振動方程．[思路探究]

由簡諧運(yùn)動表達(dá)式可以得出哪些量？[答案]見解析BC思維建模——簡諧運(yùn)動模型的周期性和對稱性

[范例]一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，圖象如圖所示．A為圖象上的一點(diǎn)．試回答：(1)在0～5s內(nèi)，有幾個時刻與A點(diǎn)的加速度相同？有幾個時刻與A點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反？(2)在0～5s內(nèi)，有幾個時刻與A點(diǎn)的速度相同？有幾個時刻與A點(diǎn)的速度大小相等、方向相反？(3)在0～5s內(nèi)，有幾個時刻與A點(diǎn)的加速度、速度都相同？[解析]過A點(diǎn)做t軸的平行線交圖象于B、C、D、E、F點(diǎn)，再做BF關(guān)于t軸的對稱線交圖象于G、H、M、N點(diǎn)，這9個點(diǎn)與A點(diǎn)的加速度、速度大小相等．(1)與A點(diǎn)加速度相同的點(diǎn)有B、C、D、E、F5個點(diǎn)，即對應(yīng)5個時刻；與A點(diǎn)加速度方向相反的點(diǎn)有G、H、M、N4個點(diǎn)，即對應(yīng)4個時刻．(2)與A點(diǎn)速度相同的點(diǎn)有D、F、G、M4個點(diǎn)，即