簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述-完整版課件

學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道什么是振幅、周期、頻率和相位．2．了解并掌握周期和頻率的關(guān)系．3．理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式．第十一章機(jī)械振動(dòng)一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量1．振幅(1)定義：振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的_________，用A表示．單位為米(m)．(2)振動(dòng)范圍：振幅為A的物體的振動(dòng)范圍為_(kāi)_____.2．周期和頻率(1)全振動(dòng)類似于O→B→O→C→O的一個(gè)________________．最大距離2A完整的振動(dòng)過(guò)程(2)周期和頻率：周期頻率定義做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次_______所需要的時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)完成_______的次數(shù)單位_____(s)_______(Hz)物理含義表示物體_________的物理量表示物體________的物理量關(guān)系式3.相位：描述周期性運(yùn)動(dòng)在各個(gè)時(shí)刻所處的__________．全振動(dòng)全振動(dòng)秒赫茲振動(dòng)快慢振動(dòng)快慢不同狀態(tài)[判一判]

1.(1)振幅就是指振子的位移．(

)(2)振幅就是指振子的路程．(

)(3)振子從離開(kāi)某位置到重新回到該位置的過(guò)程為一次全振動(dòng)過(guò)程．(

)提示：(1)×

(2)×

(3)×二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x＝___________．1．A：表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的_________．2．ω：是一個(gè)與頻率成正比的量，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的“圓頻率”，表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢，ω＝__________＝_______.3．ωt＋φ：代表簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的_______．4．φ：表示t＝0時(shí)的相位，叫做_________．Asin(ωt＋φ)振幅2πf相位初相[判一判]

2.在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x＝Asin(ωt＋φ)中，ω表示振動(dòng)的快慢，ω越大，振動(dòng)的周期越?。?

)提示：√對(duì)振動(dòng)特征量關(guān)系的理解2．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅和幾個(gè)常見(jiàn)量的關(guān)系(1)振幅和振動(dòng)系統(tǒng)能量的關(guān)系對(duì)一個(gè)確定的振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)能量?jī)H由振幅決定，振幅越大，振動(dòng)系統(tǒng)能量越大．(2)振幅與位移的關(guān)系振動(dòng)中的位移是矢量，振幅是標(biāo)量，在數(shù)值上，振幅與某一時(shí)刻位移的大小可能相等，但在同一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振幅是確定的，而位移隨時(shí)間做周期性的變化．(3)振幅與路程的關(guān)系振動(dòng)中的路程是標(biāo)量，是隨時(shí)間不斷增大的．其中常用的定量關(guān)系是：一個(gè)周期內(nèi)的路程為4倍的振幅，半個(gè)周期內(nèi)的路程為2倍的振幅．(4)振幅與周期的關(guān)系在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，一個(gè)確定的振動(dòng)系統(tǒng)的周期(或頻率)是固定的，與振幅無(wú)關(guān)．(2014·廈門高二檢測(cè))彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，B、C相距20cm，某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過(guò)0.5s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)，求：(1)振子的周期和頻率；(2)振子5s內(nèi)通過(guò)的路程．[思路探究]

(1)畫(huà)出振子運(yùn)動(dòng)示意圖．(2)在圖中找出初始位置．(3)Δt＝5s是振子振動(dòng)周期的幾倍？[答案]

(1)1s

1Hz

(2)2m借題發(fā)揮一次全振動(dòng)的時(shí)間叫做周期，周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系．要注意各物理量之間的區(qū)別和聯(lián)系．在求某一段時(shí)間的路程時(shí)，要找到這段時(shí)間Δt與周期T的關(guān)系，從而確定末位置及往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，最后求出路程．C1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：x＝Asin(ωt＋φ)式中x表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的位移；t表示振動(dòng)的時(shí)間；A表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離，即振幅．對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式的理解4．相位差(1)頻率相同的兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有確定的相位差，即Δφ＝φ2－φ1；(2)若Δφ＝0，表明兩個(gè)振動(dòng)物體步調(diào)相同，即為同相；(3)若Δφ＝π，表明兩個(gè)物體步調(diào)相反，即為反相．特別提醒：比較相位或計(jì)算相位差時(shí)，要用同種函數(shù)來(lái)表示振動(dòng)方程．[思路探究]

由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)表達(dá)式可以得出哪些量？[答案]見(jiàn)解析BC思維建?！?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)模型的周期性和對(duì)稱性

[范例]一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，圖象如圖所示．A為圖象上的一點(diǎn)．試回答：(1)在0～5s內(nèi)，有幾個(gè)時(shí)刻與A點(diǎn)的加速度相同？有幾個(gè)時(shí)刻與A點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反？(2)在0～5s內(nèi)，有幾個(gè)時(shí)刻與A點(diǎn)的速度相同？有幾個(gè)時(shí)刻與A點(diǎn)的速度大小相等、方向相反？(3)在0～5s內(nèi)，有幾個(gè)時(shí)刻與A點(diǎn)的加速度、速度都相同？[解析]過(guò)A點(diǎn)做t軸的平行線交圖象于B、C、D、E、F點(diǎn)，再做BF關(guān)于t軸的對(duì)稱線交圖象于G、H、M、N點(diǎn)，這9個(gè)點(diǎn)與A點(diǎn)的加速度、速度大小相等．(1)與A點(diǎn)加速度相同的點(diǎn)有B、C、D、E、F5個(gè)點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)5個(gè)時(shí)刻；與A點(diǎn)加速度方向相反的點(diǎn)有G、H、M、N4個(gè)點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)4個(gè)時(shí)刻．(2)與A點(diǎn)速度相同的點(diǎn)有D、F、G、M4個(gè)點(diǎn)，即