2簡諧運(yùn)動(dòng)的描述

1、一、機(jī)械振動(dòng)：一、機(jī)械振動(dòng)： 1.定義定義:物體在物體在平衡位置平衡位置附近所做的附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng). 2.特點(diǎn)特點(diǎn): 對稱性對稱性; 周期性周期性.二、彈簧振子模型：二、彈簧振子模型： 1.小球看成質(zhì)點(diǎn)小球看成質(zhì)點(diǎn); 2.忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量; 3.忽略摩擦力忽略摩擦力.四、簡諧運(yùn)動(dòng)：四、簡諧運(yùn)動(dòng)： 1、定義、定義:質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律正弦規(guī)律變化的振動(dòng)變化的振動(dòng). 2、圖象圖象:是是一條一條正弦曲線正弦曲線.三、振動(dòng)圖像三、振動(dòng)圖像(x-t圖象圖象) 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)t時(shí)間時(shí)間;縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)x偏離平衡位置的位移偏離平衡位置的位移. 桃源三中桃源三中 顏金安顏

2、金安第十一章第十一章 機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量1、振幅、振幅a：(2)意義意義:描述振動(dòng)的強(qiáng)弱描述振動(dòng)的強(qiáng)弱.(1)定義定義:振動(dòng)物體離開平衡位置的最大振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離距離.(3)單位單位:米米(m)一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量振幅的振幅的2倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小.振幅和位移的區(qū)別振幅和位移的區(qū)別?(1)振幅等于最大位移的數(shù)值振幅等于最大位移的數(shù)值.(2)對于一個(gè)給定的振動(dòng)，振子的對于一個(gè)給定的振動(dòng)，振子的位移位移是是時(shí)刻變化時(shí)刻變化的，但的，但振幅振幅是是不變不變的的.(3)位移是矢量

3、，振幅是標(biāo)量位移是矢量，振幅是標(biāo)量.振幅和位移的區(qū)別振幅和位移的區(qū)別?一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量振子的運(yùn)動(dòng)過程就是振子的運(yùn)動(dòng)過程就是這一次全振動(dòng)的不斷重復(fù)這一次全振動(dòng)的不斷重復(fù).一次一次全振動(dòng)全振動(dòng):一個(gè)一個(gè)完整完整的振動(dòng)過程的振動(dòng)過程 若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)p起，起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)?一次一次全振動(dòng)全振動(dòng):一個(gè)一個(gè)完整完整的振動(dòng)過程的振動(dòng)過程振動(dòng)物體振動(dòng)物體連續(xù)兩次連續(xù)兩次以以相同速度相同速度通過通過同一點(diǎn)同一點(diǎn)所經(jīng)歷的過程所經(jīng)歷的過程. 彈簧振子完成一次全振動(dòng)的彈簧振子完成一次全振動(dòng)的路程與振幅之間存在

4、怎樣的關(guān)系路程與振幅之間存在怎樣的關(guān)系?(1)周期周期t:做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次完成一次全振動(dòng)全振動(dòng)所需要的時(shí)間所需要的時(shí)間. 單位單位:s.(2)頻率頻率 f:做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)完成內(nèi)完成全振動(dòng)全振動(dòng)的次數(shù)的次數(shù). 單位單位:hz.(3) 關(guān)系：關(guān)系：t1 / f.2、周期、周期t和頻率和頻率f一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量全振動(dòng)全振動(dòng):一個(gè)完整的振動(dòng)過程一個(gè)完整的振動(dòng)過程 (振動(dòng)物體連續(xù)振動(dòng)物體連續(xù)兩次以兩次以相同速度相同速度通過通過同一點(diǎn)同一點(diǎn)所經(jīng)歷的過程所經(jīng)歷的過程) .猜想：猜想：彈簧振子的振動(dòng)周期可能由彈簧振子的振

5、動(dòng)周期可能由哪些因素決定哪些因素決定?設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：彈簧振子的周期由哪些因素決定彈簧振子的周期由哪些因素決定?(1)實(shí)驗(yàn)過程中，我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位實(shí)驗(yàn)過程中，我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位置開始計(jì)時(shí)置開始計(jì)時(shí)?(2)一次全振動(dòng)的時(shí)間非常短，我們應(yīng)一次全振動(dòng)的時(shí)間非常短，我們應(yīng)該怎樣測量彈簧振子的周期該怎樣測量彈簧振子的周期?實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：探究彈簧振子的探究彈簧振子的t與與k的關(guān)系的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：探究彈簧振子的探究彈簧振子的t與與m的關(guān)系的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3：探究彈簧振子的探究彈簧振子的t與與a的關(guān)系的關(guān)系.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：結(jié)論：彈簧振子的彈簧振子的周期周期t由振子的由振子的質(zhì)量質(zhì)量m和彈簧

6、的和彈簧的勁度系數(shù)勁度系數(shù)k決定決定,而而與與振幅振幅a無關(guān)。無關(guān)。一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量3、相位、相位描述周期性運(yùn)動(dòng)在某個(gè)時(shí)刻的描述周期性運(yùn)動(dòng)在某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)狀態(tài).表示物體振動(dòng)的表示物體振動(dòng)的步調(diào)步調(diào). . 簡諧運(yùn)動(dòng)的簡諧運(yùn)動(dòng)的位移位移- -時(shí)間關(guān)系時(shí)間關(guān)系 振動(dòng)振動(dòng)圖象：圖象：正弦曲線正弦曲線 振動(dòng)振動(dòng)方程：方程：二、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式二、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式)sin(tax1. a叫叫簡諧運(yùn)動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)的的振幅振幅.表示表示簡諧運(yùn)動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)的的強(qiáng)弱強(qiáng)弱.2. 叫叫圓頻率圓頻率.表示表示簡諧運(yùn)動(dòng)的簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢快慢. 它與頻率的關(guān)系：它與頻率的關(guān)系： =2 f 3.“ t

7、+ ” 叫叫簡諧運(yùn)動(dòng)的簡諧運(yùn)動(dòng)的相位相位.表示表示簡諧簡諧運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)所處的所處的狀態(tài)狀態(tài). 叫叫初相初相,即即t=0時(shí)的相位時(shí)的相位.振動(dòng)方程振動(dòng)方程中各量含義：中各量含義：)sin(tax(1)同相：同相：相位差為相位差為零，一般地為零，一般地為=2n (n=0,1,2,)(2)反相：反相：相位差為相位差為 ，一般地為，一般地為 =(2n+1) (n=0,1,2,)4. ( 2- - 1)叫叫相位差相位差(兩個(gè)具有相同頻率的兩個(gè)具有相同頻率的簡諧運(yùn)動(dòng)的簡諧運(yùn)動(dòng)的初相之差初相之差).對頻率相同的兩個(gè)對頻率相同的兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)有確定的相位差簡諧運(yùn)動(dòng)有確定的相位差一、描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量一、描述簡諧運(yùn)

8、動(dòng)的物理量振幅、振幅、周期、頻率和相位周期、頻率和相位振幅振幅：描述振動(dòng)：描述振動(dòng)強(qiáng)弱強(qiáng)弱；周期周期和和頻率頻率：描述振動(dòng)：描述振動(dòng)快慢快慢;相位相位：描述振動(dòng)：描述振動(dòng)步調(diào)步調(diào). 二、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：二、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：)sin(tax 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅如圖從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅a= _ m，周期，周期=_ s，頻率，頻率f= _ hz,從從t=0開始在開始在t=.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移 _ ,路程路程= _ 0.10.42.5 0.1m0.5m 例題例題1：ss寫出振動(dòng)方程寫出振動(dòng)方程. .例題例題2：y=10sin(2 t) cm 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置0點(diǎn)附近點(diǎn)附近做簡諧運(yùn)動(dòng)做簡諧運(yùn)動(dòng),若從若從0點(diǎn)開始計(jì)時(shí)點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過經(jīng)過3s質(zhì)質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過點(diǎn)第一次經(jīng)過m