物理（教科版選修34）課件第1章第3節(jié)簡諧運動的圖像和公式

第一部分第一章機械振動第三節(jié)簡諧運動的圖像和公式1．知道簡諧運動的圖像是正弦(或余弦)曲線；2．了解簡諧運動表達式的推導過程及簡諧運動公式中各量的物理意義；3．能依據(jù)振動方程描繪振動圖像及能根據(jù)簡諧運動的圖像分析簡諧運動的相關問題；4．了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意義．學案一學案二1．簡諧運動圖像的獲取讓沙擺振動，同時沿著與振動______的方向______拉動擺下的長木板(即平板勻速抽動，如圖所示)．實驗現(xiàn)象：沙子在長木板上形成一條曲線．簡諧運動的圖像垂直勻速2．圖像的建立：用橫坐標表示振動物體運動的_______，縱坐標表示振動物體運動過程中相對于__________的位移x，建立坐標系，如圖所示．時間t平衡位置3．圖像意義：反映振動物體相對于__________的位移x隨_________變化的規(guī)律．注意：x-t圖像是一個質點做簡諧運動時，位移隨時間變化的圖像，不是軌跡．4．圖像的特點：做簡諧運動物體的振動圖像是一條______________曲線．平衡位置時間t正弦(或余弦)1．圖像特點：簡諧運動的位移與時間的關系遵從正弦函數(shù)規(guī)律．2．振動圖像是振子的位移隨時間的變化規(guī)律，根據(jù)振動圖像：(1)可直接讀出振子在某一時刻相對于平衡位置的位移大?。?2)可直接讀出振子正(負)位移的最大值；(3)可判斷某一時刻振動物體的速度方向和加速度方向，以及它們的大小和變化趨勢．3．簡諧運動圖像問題的分析方法(1)要理解xt圖像的意義．(2)充分利用圖像的直觀性，把圖像與振動過程聯(lián)系起來，圖像上的一個點表示振動中的一個狀態(tài)(位置、振動方向等)，圖像上的一段圖線對應振動的一個過程，關鍵是判斷平衡位置、最大位移及振動方向．

(多選)一質點做簡諧運動，其位移x與時間t的關系曲線如圖所示，由圖可知，t＝2.5s時，質點的(

)A．速度沿負方向B．速度沿正方向C．質點正向平衡位置移動D．質點正遠離平衡位置向最大位移處運動思路點撥：由xt圖像判斷位移與速度的變化情況．

解析：答案：BC【題后總結】(1)振動圖像反映的是振動的位移隨時間的變化規(guī)律，而不是質點運動的軌跡．(2)解決振動問題的技巧之一就是將振動情形與圖像結合起來，既要能根據(jù)振動情況畫出振動的位移—時間圖像，又要能將振動圖像“翻譯”成振動過程．【訓練】1．如圖所示的某一彈簧振子的振動圖像，由圖可知在t1和t2兩時刻|x1|＝|x2|，那么t1、t2兩時刻比較(

)A．速度相同 B．加速度相同C．位移相同 D．動能相同解析：t1、t2兩時刻對應位置關于平衡位置對稱，加速度、位移為矢量，其大小相等、而方向相反，因此加速度、位移并不相同，速度大小相等，方向相反．答案：D2．一質點做簡諧運動的圖像如圖所示，該質點在t＝3.5s時刻(

)A．速度為正、加速度為正B．速度為負、加速度為負C．速度為負、加速度為正D．速度為正、加速度為負解析：由圖像可知在t＝3.5s時刻，質點正向正方向運動，所以速度為正，此時質點做減速運動，所以加速度方向為負，故選項D正確．答案：D答案：D答案：D簡諧運動的表達式Asin(ωt＋φ)振幅2πf

二、簡諧運動的相位、相位差在x＝Asin(ωt＋φ)＝Asin(2πft＋φ)中，“2πft＋φ”叫簡諧運動的__________．t＝0時的__________叫做初相位，簡稱初相．相位相位φ答案：C答案：A答案：A3．一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關系式為y＝0.1sin(2.5πt)，位移y的單位為m，時間t的單位為s.則(

)A．彈簧振子的振幅為0.2mB．彈簧振子的周期為1.25sC．在t＝0.2s時，振子的運動速度為零D．在任意0.2s時間內，振子的位移均為0.1m答案：C解析：由關系式可知，將t＝1s和t＝5s代入關系式中求得兩時刻位移大小相等，方向相反，故選項A錯誤；畫出對應的位移—時間圖像，如圖所示，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速