簡諧運動的圖象及公式.ppt

1、第三節(jié) 簡諧運動的圖象及公式,復(fù)習提問,1、什么是簡諧運動？ 2、簡諧振動的振子向兩邊運動各個物理量怎樣變化？ 3、什么是全振動？ 4、描述簡諧運動有哪些特征物理量？,導(dǎo)入新課,1、問題：前邊我們分別用公式和圖象研究了勻速直線運動和勻變速直線運動，那么：在勻速直線運動中，設(shè)開始時的那一時刻位移為零，則它的位移圖象是一條什么樣的線？加速直線運動又是怎樣的圖像？辨析下列圖 2、導(dǎo)入：那么如果用位移圖象來表示簡諧運動位移與時間的關(guān)系，形狀又如何呢？,彈簧振子：在水平彈簧振子的小球上安置一支記錄用的筆，在下面放一條白紙帶，當小球振動時，沿垂直于振動方向勻速拉動紙帶，筆就在帶上畫出一條振動圖線。,模擬：

2、,模擬單擺的振動圖線,橫軸表示時間，縱軸表示振子偏離平衡位置的位移 振動圖象：1、定義：簡諧運動的位移-時間圖象通常稱為振動圖象，也叫振動曲線。 2 、特點：都是正弦 或余弦曲線。,一、簡諧運動的圖像,思考：從簡諧運動圖象得出描述振動的哪些物理量？,簡諧運動的圖像表示了振動質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律。即簡諧運動的位置坐標x是時刻t的正弦或余弦函數(shù)。,3、圖像的意義：,1、直接描述量： 振幅A：圖像的峰值 周期T：相鄰兩個位移為正的最大值或負的最大值之間的時間間隔 任意時刻的位移x。,任一時刻t的回復(fù)力F和加速度a：總是指向平衡位置（或平行于x軸指向t軸） x0時，F(xiàn)回0 、a0； xA時，F(xiàn)回

3、和a達最大值,2、間接描述量 頻率f=1/T 不同時刻的v大小方向判定： x-t圖線上任一點的切線的斜率大小等于v。正負表方向，正表示與x方向相同，負表示與x方向相反 。,1、x-t圖線是質(zhì)點做簡諧運動時，一條質(zhì)點的位移隨時間變化的圖象。 2、振動圖象是正弦曲線還是余弦曲線，這決定于t0時刻的選擇。即圖像形狀與計時起點有關(guān)。 3、從圖中可得振幅A 、周期T 、任意時刻的位x；注：相鄰兩個振動情況完全相同的位置之間的時間為一個周期T 4振動圖象不是運動軌跡。,說明：,AC,CD,二、簡諧運動的表達式,由圖像知道振動物體離開平衡位置的位移可以用 X=Asin(t+)來表示 因為 =2/T f=1/

4、T 所以,物體從不同的位置振動，值不同。 t+叫相位，叫初相位。,幾種常見圖形的表達式,1 2,結(jié)合圖像中反映的運動情況與正弦函數(shù)在四個象限中的特點，與線后的表達式進行理解。,或,幾種常見圖像的表達式,3 4,或,或,例題3、某簡諧運動的振幅為8cm，f=0.5Hz 零時刻的位移為4cm，且振子沿x軸負方向運動。 (1)寫出相應(yīng)的振動方程。 (2)作出振動圖像。,三、簡諧運動的相位與相位差的物理意義,用單擺演示當兩個擺長與振幅都一樣的單擺在振動步調(diào)總一致時，我們就說它們的相位相同，振動相同； 當它們的位移總相反時，我們可以從振動表達式推知它們的相位一定相差，就說它們的相位相反，振動相反； 兩個單擺的振動步調(diào)不相同，就是因為它們具有相位差。 所以用來描述簡諧運動的物理量有：周期、頻率、相位與相位差。,四、振動圖象的實際運用,心電圖儀,地震儀,小結(jié),簡諧運動的圖象物理意義： 1、從圖象上我們可以知道振動物體任一時刻的位移。 2、從振動圖象上還可以知道振幅和周期； 3、從振動圖象上