簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象和公式(教科)ppt課件

1、1.3 1.3 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象和公式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象和公式1；.1 1、如何反映簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱和振動(dòng)快慢？、如何反映簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱和振動(dòng)快慢？2 2、單擺的周期與哪些因素有關(guān)？、單擺的周期與哪些因素有關(guān)？振幅（振幅（A）周期和頻率周期和頻率與單擺的質(zhì)量和振幅無關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)溫故知新溫故知新簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述想一想還可怎么描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？想一想還可怎么描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？2；.3；.（1）由實(shí)驗(yàn)可了解到情況：）由實(shí)驗(yàn)可了解到情況：1、振動(dòng)圖象（如圖）振動(dòng)圖象（如圖）2、x-t圖線是一圖線是一條質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧條質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移隨時(shí)間變化的隨時(shí)間變化的圖象，不是軌圖象，不是軌跡。跡。 3、振動(dòng)圖象是

2、振動(dòng)圖象是正弦曲線還是正弦曲線還是余弦曲線，這余弦曲線，這決定于決定于t0時(shí)刻的選擇。時(shí)刻的選擇。一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像4；.（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述的振動(dòng)物理量）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象描述的振動(dòng)物理量 1、直接描述量：、直接描述量：振幅振幅A；周期周期T；任意時(shí)刻的位移任意時(shí)刻的位移x。一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像5；.2、間接描述量間接描述量 頻率頻率f=1/T x-t圖線上任一點(diǎn)的切線的斜率等于圖線上任一點(diǎn)的切線的斜率等于v。 一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像6；.（3）從振動(dòng)圖象中分析有關(guān)物理量 從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像我們可以了解到物體在振動(dòng)時(shí)的許多物從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像我們可以了

3、解到物體在振動(dòng)時(shí)的許多物理量。比如，參看下圖的振動(dòng)圖像可確定：理量。比如，參看下圖的振動(dòng)圖像可確定：一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像7；.1振幅振幅A：圖像的峰值。圖像的峰值。2周期周期T：相鄰兩個(gè)位移為正的最大值或負(fù)的最相鄰兩個(gè)位移為正的最大值或負(fù)的最大值之間的時(shí)間間。大值之間的時(shí)間間。3任一時(shí)刻任一時(shí)刻t的位移的位移x：對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（坐標(biāo)（t，x）。 8；. 4任一時(shí)刻任一時(shí)刻t的加速度的加速度a：總是指向平衡位置（總是指向平衡位置（平行于平行于x軸指向軸指向t軸）軸）x0時(shí)，時(shí)，a0； xA時(shí)，時(shí)，a達(dá)最大值達(dá)最大值 5任一時(shí)刻任一時(shí)刻t的振動(dòng)方向：圖

4、像斜率為正時(shí)速的振動(dòng)方向：圖像斜率為正時(shí)速度為正（沿度為正（沿x方向），斜率為負(fù)時(shí)速度為負(fù)方向），斜率為負(fù)時(shí)速度為負(fù)（沿（沿x方向），方向），x0時(shí)，速度達(dá)最大值時(shí)，速度達(dá)最大值 振動(dòng)方向也可用類比法確定：將振動(dòng)圖像視為振動(dòng)方向也可用類比法確定：將振動(dòng)圖像視為蜿蜒起伏的蜿蜒起伏的“山坡山坡”，然后順橫坐標(biāo)，然后順橫坐標(biāo)t時(shí)間軸時(shí)間軸正方向沿圖線走去，正方向沿圖線走去，“上坡路線上坡路線”的時(shí)間內(nèi)，的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體都向上振動(dòng)，各時(shí)刻物體都向上振動(dòng)，“下坡路段下坡路段”的時(shí)間的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體都向下振動(dòng)內(nèi)，各時(shí)刻物體都向下振動(dòng)9；.四、振動(dòng)圖象的實(shí)際運(yùn)用心電圖儀心電圖儀10；.四、振動(dòng)圖象的

5、實(shí)際運(yùn)用四、振動(dòng)圖象的實(shí)際運(yùn)用11；.例：如圖所示，是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，例：如圖所示，是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則振幅是則振幅是_m_m，頻率是，頻率是_Hz_Hz， 0-4s0-4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過路程內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過路程是是_m_m，6s6s末質(zhì)點(diǎn)位移是末質(zhì)點(diǎn)位移是_m_m。 答案：答案：0.02、0.125、0.04、0.0212；.例：如圖所示，是某簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象，試由圖象判斷下例：如圖所示，是某簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象，試由圖象判斷下列說法哪些正確：列說法哪些正確：( )( )A A、振幅是、振幅是6cm B6cm B、周期是、周期是8s 8s C C、4s4s末擺球速度為負(fù)，振動(dòng)加速度為零末擺球速度為負(fù)，振動(dòng)加速度為

6、零 DD、第、第6s6s末擺球的加速度為正，速度為零末擺球的加速度為正，速度為零E E、第、第9s9s末擺球的加速度為正，速度為正末擺球的加速度為正，速度為正F F、4s4s末振子速度為負(fù)末振子速度為負(fù), ,加速度為零加速度為零 GG、第、第14s14s末振子的加速度為正，速度最大末振子的加速度為正，速度最大BCDF13；.例例:如圖質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像如圖質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像,由此可知由此可知:At=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移、速度均為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移、速度均為零Bt=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為正向最大，速度為零，加速時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為正向最大，速度為零，加速度為負(fù)向最大度為負(fù)向最大Ct=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為

7、零，速度為負(fù)向最大值，加時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為零，速度為負(fù)向最大值，加速度為零速度為零D質(zhì)點(diǎn)的振幅為質(zhì)點(diǎn)的振幅為5cm，周期為，周期為2sBC14；.例：例：某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖某一彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（象判斷下列說法正確的是（ ）A、振子偏離平衡位置的最大距離為、振子偏離平衡位置的最大距離為10cmB、1s到到2s的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間內(nèi)振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)C、2s時(shí)和時(shí)和3s時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也相同時(shí)振子的位移相等，運(yùn)動(dòng)方向也相同D、振子在、振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動(dòng)內(nèi)完成一次往復(fù)性運(yùn)動(dòng)1050-5-10t/sx/cm1

8、2 3 4 5 6A B15；.某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說某彈簧振子的振動(dòng)圖象如圖所示，根據(jù)圖象判斷。下列說法正確的是（法正確的是（ ）o A、第、第1s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移與速度方向相反o B、第、第2s末振子相對(duì)于平衡位置的位移為末振子相對(duì)于平衡位置的位移為-20cmo C、第、第2s末和第末和第3s末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相末振子相對(duì)于平衡位置的位移均相同，但瞬時(shí)速度方向相反同，但瞬時(shí)速度方向相反o D、第、第1s內(nèi)和第內(nèi)和第2s內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向內(nèi)振子相對(duì)于平衡位置的位移方向相同，瞬時(shí)速度方向相反。相

9、同，瞬時(shí)速度方向相反。 20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6D鞏固練習(xí)16；.描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般可以用幾種方法？描述物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般可以用幾種方法？公式法公式法即用物理公式表示即用物理公式表示圖象法圖象法即用物理圖象表示即用物理圖象表示17；.例：例：寫出振動(dòng)方程寫出振動(dòng)方程 . X=10sin(2 t)cm18；.)sin(tAx二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式振幅振幅圓頻率圓頻率相位相位初相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT2219；.相位相位 相位相位是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量量, ,用相位來描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)用相位來描

10、述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。全振動(dòng)中所處的階段。20；.實(shí)際上經(jīng)常用到的是實(shí)際上經(jīng)常用到的是兩個(gè)相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差兩個(gè)相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差，簡(jiǎn)稱相差簡(jiǎn)稱相差 2121tt同相：同相：頻率相同、初相相同頻率相同、初相相同( (即相差為即相差為0 0）的兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相同反相：反相：頻率相同、相差為頻率相同、相差為的兩個(gè)振子的兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相反振動(dòng)步調(diào)完全相反3 3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式21；.2 2、甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相差為、甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相差為 ，意味著什么，意味著什么? ?2意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/41/4個(gè)周期或個(gè)周期或1/41/4次全振動(dòng)次全振動(dòng) 1 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、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)了一次全振動(dòng)? ?相位每增加相位每增加2 2就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng)就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng)思考與討論思考與討論22；.1 1、右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象，兩、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（振動(dòng)振幅之比為（ ），），頻率之比為（頻率之比為（ ) )， 甲和乙的相差為甲和乙的相差為( )( ) 2課課 堂