1、第2节 简谐运动的描述 第十一章 机械振动 人教版高中物理选修3-4 什么是简谐运动？ 如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像 （x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。 简谐运动的图像是怎样的？ 是一条正弦曲线 复习引入 以下两个振子的运动位移有何不同？ 下面振动的最大位移比上面的要大 观察并思考 定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，单位是m。 物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。 静止位置：即平衡位置 振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A。 描述简谐运动的物理量振幅 分别观察水平弹簧振子和竖直弹簧振子的运动，说说振子的
2、运动最显 著的特点是什么。 往复性-重复性-周期性 描述简谐运动的物理量振幅 振子在AA之间振动，O为平衡位置。如果从A点开始运动，经O点运 动到A点，再经过O点回到A点，就说它完成了一次全振动，此后振 子只是重复这种运动。 从OAOAO也是一次全振动 从BAOAOB也是一次全振动 AOA B 描述简谐运动的物理量全振动 振子在AA之间振动，O为平衡位置。如果从A点开始运动，经O点运 动到A点，再经过O点回到A点，就说它完成了一次全振动，此后振 子只是重复这种运动。 一次全振动的特点：振动路程为振幅的4倍 AOAB 描述简谐运动的物理量全振动 【思考与讨论】一个完整的全振动过程，振子的速度有什
3、么显著的特点？ 在一次全振动过程中，一定是振子连续两次以相同速度通过同一点 所经历的过程。 描述简谐运动的物理量全振动 以下两个振子的运动快慢有何不同？ 完成一个全振动所经历的时间相同 描述简谐运动的物理量周期和频率 周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，单位：s。 经过一个周期，振动物体的振动状态完全恢复 频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位：Hz。 周期和频率之间的关系： f=1/T 物理意义：描述振动快慢的物理量 周期越小，频率越大，运动越快。 描述简谐运动的物理量周期和频率 【典例1】一个质点在平衡位置0点附近做简谐运动,若从0点开始计时,经 过3s质点第一次经过M点
4、;若再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则质点第三 次经过M点所需要的时间是（） A.8sB.4s C.14sD.(10/3)s CD 描述简谐运动的物理量周期和频率 并列悬挂两个小球，悬线长度相同。 把它们拉起同样的角度后同时放开。 振幅、周期都相同，并且振动同步 【思考】如果先放第一个小球，后放第二个小球，此时它们的运动步 调还 一致吗？不一致 描述简谐运动的物理量相位 相位：描述振动物体所处的状态 A、B同相位A、B反相位A相位落后于B 描述简谐运动的物理量相位 简谐运动的图像是一个正弦曲线，那么你能写出它的表达式吗？ 描述简谐运动的物理量相位 简谐运动的表式 简谐运动的图像简谐运动
5、的表达式： 简谐运动完成一次全振动 振动图象：正弦曲线 简谐运动的表达式 振幅周期 初相位相位频率 简谐运动的表达式 【典例2】某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100t ）cm,由此可知该振动的振幅是_cm，频率是z ，零时刻振动物体的速度与规定正方向_（填“相同”或“相反”) 。 0.150 相反 简谐运动的表达式 同相：两个振子振动步调完全相同 反相：两个振子振动步调完全相反 相位差：实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的 相位差，简称相差。 简谐运动的表达式 (1)同相：相位差为 零，一般地为=2n (n=0,1,2,) (2)反相：相位差为 ，一般地为 =(2n+1) (n=0,1,2,) 简谐运动的表达式 【典例3】、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之 比为_， 频率之比为_， 甲和乙的相差为_ 2 1 简谐运动的表达式 简谐运动 的描述 描述简谐运 动的物理量 简谐运动的表达式 振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离 周期T：完成一次全振动所需要的时间 频率f：单位时间内完成全振动的次数 相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不 同的状态 相位差 课堂总结
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