高中物理(新教材)選修1課件1：2 2 簡諧運(yùn)動(dòng)的描述 人教版

第二章機(jī)械振動(dòng)第2節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)的描述問題一：什么叫做簡諧運(yùn)動(dòng)？質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的振動(dòng)。問題二：如何描述簡諧運(yùn)動(dòng)呢？一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量（1）定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。振幅的2倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小。（2）物理意義：振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。（3）單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）1．振幅A振幅和位移的區(qū)別（1）振幅等于最大位移的數(shù)值。（2）對于一個(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。（3）位移是矢量，振幅是標(biāo)量。一次全振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)的最小單元，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)。2．全振動(dòng)：一個(gè)完整的振動(dòng)過程稱為一次全振動(dòng)。

若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)p起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？OAA′Pv平衡位置全振動(dòng):一個(gè)完整的振動(dòng)過程PA′OAOP振動(dòng)物體連續(xù)兩次以相同速度通過同一點(diǎn)所經(jīng)歷的過程。完成一次全振動(dòng)的路程是4A3．周期和頻率（1）周期（T）：做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，叫做振動(dòng)的周期，單位：s。（2）頻率（f）：單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，叫頻率，單位：Hz，1Hz=1s-1。（3）周期和頻率之間的關(guān)系：Ｔ＝1/f。簡諧運(yùn)動(dòng)的周期公式簡諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定（振子的質(zhì)量m和彈簧的勁度系數(shù)k），與振幅無關(guān)。問題一：彈簧振子的周期由哪些因素決定?

問題二：若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)p起，經(jīng)過半個(gè)周期以后振子運(yùn)動(dòng)到什么位置？A′OAPV平衡位置P′半個(gè)周期后振子到了P′點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)的路程是多少呢？2A

問題二：若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)p起，經(jīng)過半個(gè)周期以后振子運(yùn)動(dòng)到什么位置？A′OAPV平衡位置P′半個(gè)周期后振子到了P′點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)的路程是多少呢？2A問題三：彈簧振子在四分之一周期內(nèi)的路程是A嗎？有可能是A，有可能大于A，有可能小于A.OAPv平衡位置P′彈簧振子在一個(gè)周期內(nèi)的路程一定是4A，半個(gè)周期內(nèi)路程一定是2A，四分之一周期內(nèi)的路程不一定是A?？偨Y(jié)4．相位相位是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量，用相位來描述簡諧運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)。1．簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式:以x代表質(zhì)點(diǎn)對于平衡位置的位移，t代表時(shí)間，則（1）公式中的A代表什么?（2）ω叫做什么?它和T、f之間有什么關(guān)系?（3）公式中的相位用什么來表示?（4）什么叫簡諧振動(dòng)的初相?A叫簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅，表示簡諧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱。

叫圓頻率，表示簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢。它與頻率的關(guān)系：=2f“t+”叫簡諧運(yùn)動(dòng)的相位，表示簡諧運(yùn)動(dòng)所處的狀態(tài)。叫初相，即t=0時(shí)的相位。二．簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式振幅圓頻率初相位相位振幅圓頻率初相位相位振幅周期初相位相位頻率同相：兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相同反相：兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相反2．相位差：實(shí)際上經(jīng)常用到的是兩個(gè)相同頻率的簡諧運(yùn)動(dòng)的相位差，簡稱相差。(1)同相：相位差為零，一般地為=2n(n=0,1,2,……)(2)反相：相位差為，一般地為=(2n+1)(n=0,1,2,……)1．振幅A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量3．周期和頻率2．全振動(dòng)：一個(gè)完整的振動(dòng)過程稱為一次全振動(dòng)4．相位：描述周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處狀態(tài)的物理量。二、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式相位差：課堂總結(jié)1．一個(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)?2．甲和乙兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的相差為，意味著什么?1．相位每增加2π就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng)；

2．意味著乙總是比甲滯后1/4個(gè)周期或1/4次全振動(dòng)。課堂檢測3．右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象，兩振動(dòng)振幅之比為_______，頻率之比為______，甲和乙的相差為_____2:21:14．某簡諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系為：x=0.1sin（100πt＋π

）cm,由此可知該振動(dòng)的振幅是______cm，頻率是

Ｈz，零時(shí)刻振動(dòng)物體的速度與規(guī)定正方向_____（填“相同”或“相反”)。0.150相反5．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置0點(diǎn)附近做簡諧運(yùn)動(dòng)，若從0點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過3s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過M點(diǎn)；若再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過2s它第二次經(jīng)過M點(diǎn)；則質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過M點(diǎn)所需要的時(shí)間是（）A.8sB.4sC.14sD.(10/3)sCD備用工具&資料4．某簡諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系為：x=0.1sin（100πt＋π

）cm,由此可知該振動(dòng)的振幅是______cm，頻率是

Ｈz，零時(shí)刻振動(dòng)物體的速度與規(guī)定正方向_____（填“相同”或“相反”)。0.150相反1．一個(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)?2．甲和乙兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的相差為，意味著什么?1．相位每增加2π就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng)；

2．意味著乙總是比甲滯后1/4個(gè)周期或1/4次全振動(dòng)。課堂檢測一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量（1）定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。振幅的2倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小。（2）物理意義：振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。（3）單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）1．振幅A振幅和位移的區(qū)別（1）振幅等于最大位移的數(shù)值。（2）對于一個(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。（3）位移是矢量，振幅是標(biāo)量。3．周期和頻率（1）周期（T）：做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，叫做振動(dòng)的周期，單位：s。（2）頻率（f）：單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，叫頻率，單