112簡諧運(yùn)動的描述講述課件

體驗(yàn)：一同學(xué)勻速拉動一張白紙，另一同學(xué)沿與紙運(yùn)動方向相垂直方向用筆往復(fù)畫線段，觀察得到的圖象三、彈簧振子的位移—時(shí)間圖象

這種記錄振動的方法在實(shí)際中有很多應(yīng)用。醫(yī)院里的心電圖及地震儀中繪制的地震曲線等，都是用類似的方法記錄振動情況的。繪制地震曲線的裝置心電圖拓展旋轉(zhuǎn)矢量動畫演示：簡諧與圓周運(yùn)動等效用旋轉(zhuǎn)矢量圖畫簡諧運(yùn)動的

圖二、彈簧振子的位移—時(shí)間圖象

1、定義：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動叫做簡諧運(yùn)動。簡諧運(yùn)動是最簡單、最基本的運(yùn)動。例如：彈簧振子的運(yùn)動就是簡諧運(yùn)動。三、簡諧運(yùn)動及其圖象2、簡諧運(yùn)動的圖象txo3、特征：（1）變加速運(yùn)動（加速度變化）（3）關(guān)于平衡位置對稱的各點(diǎn)各物理量具有對稱性（2）機(jī)械能守恒一、機(jī)械振動：1.定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動.2.特點(diǎn):對稱性;

周期性.二、彈簧振子模型：1.小球看成質(zhì)點(diǎn);2.忽略彈簧質(zhì)量;3.忽略摩擦力.四、簡諧運(yùn)動：

1、定義:質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的振動.

2、圖象:是一條正弦曲線.三、振動圖像(x--t圖象)

橫坐標(biāo)t—時(shí)間;縱坐標(biāo)x—偏離平衡位置的位移.復(fù)習(xí):1簡諧運(yùn)動t/sO3-3816x/m1、質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的最大位移？2、1s末、4s末、10s末質(zhì)點(diǎn)位置在哪里？3、1s末、6s末質(zhì)點(diǎn)朝哪個(gè)方向運(yùn)動？課堂練習(xí)4、質(zhì)點(diǎn)在6s末、14s末的位移是多少？5、質(zhì)點(diǎn)在4s、16s內(nèi)通過的路程分別是多少？關(guān)于簡諧運(yùn)動下列說法正確的是（）A、簡諧運(yùn)動一定是水平方向的運(yùn)動B、所有的振動都可以看成簡諧運(yùn)動課堂練習(xí)C、物體做簡諧運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動軌跡一定是正弦曲線D、只要振動圖象是正弦曲線,物體一定做簡諧運(yùn)動D§11.2簡諧運(yùn)動的描述一、振幅A：2、物理意義：振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量。1、定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅。３、單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）振幅的兩倍表示的是做振動的物體運(yùn)動范圍的大小。振幅和位移的區(qū)別？（１）振幅等于最大位移的數(shù)值。（２）對于一個(gè)給定的振動，振子的位移是時(shí)刻變化的，但振幅是不變的。（３）位移是矢量，振幅是標(biāo)量。討論：一次全振動是簡諧運(yùn)動的最小單元，振子的運(yùn)動過程就是這一單元運(yùn)動的不斷重復(fù)。全振動:一個(gè)完整的振動過程稱為一次全振動１、若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動才叫完成一次全振動？２、彈簧振子完成一次全振動的路程與振幅之間存在怎樣的關(guān)系？振動物體連續(xù)兩次以相同速度通過同一點(diǎn)所經(jīng)歷的過程①周期：做簡諧運(yùn)動的物體完成一次全振動所需要的時(shí)間，叫做振動的周期，單位：s。②頻率：單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，叫頻率。單位：Hz，1Hz=1s-1。③周期和頻率之間的關(guān)系：Ｔ＝1/f。二、周期和頻率振動快慢與振子運(yùn)動快慢表述相同嗎？

若從振子向右經(jīng)過某點(diǎn)p起，經(jīng)過半個(gè)周期以后振子運(yùn)動到什么位置？A′OAPV平衡位置P′半個(gè)周期后振子到了P′點(diǎn)半個(gè)周期內(nèi)的路程是多少呢？2AXX

彈簧振子在四分之一周期內(nèi)的路程是A嗎？有可能是A，有可能大于A，有可能小于A.OAPV平衡位置P′

彈簧振子在一個(gè)周期內(nèi)的路程一定是4A，半個(gè)周期內(nèi)路程一定是2A，四分之一周期內(nèi)的路程不一定是A。小結(jié)猜想：彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？探究：①實(shí)驗(yàn)過程中，我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位置作為計(jì)時(shí)的開始時(shí)刻？②一次全振動的時(shí)間非常短，我們應(yīng)該怎樣測量彈簧振子的周期？思考：實(shí)驗(yàn)１：探究彈簧振子的Ｔ與k的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)２：探究彈簧振子的Ｔ與m的關(guān)系.實(shí)驗(yàn)３：探究彈簧振子的Ｔ與Ａ的關(guān)系.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：結(jié)論：彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與其他因素?zé)o關(guān)。……簡諧運(yùn)動的周期公式三、相位

相位是表示物體振動步調(diào)的物理量,用相位來描述簡諧運(yùn)動在一個(gè)全振動中各個(gè)時(shí)刻所處的不同狀態(tài)。描述周期性運(yùn)動在某個(gè)時(shí)刻的狀態(tài).表示物體振動的步調(diào).四、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式

簡諧運(yùn)動的位移和時(shí)間的關(guān)系可以用圖象來表示為正弦或余弦曲線，如將這一關(guān)系表示為數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式應(yīng)為：1、

A代表物體振動的振幅.2、叫做圓頻率，表示簡諧運(yùn)動振動的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為：=2f3、“t+”

這個(gè)量就是簡諧運(yùn)動的相位，它是隨時(shí)間t不斷變化的物理量，表示振動所處的狀態(tài).叫初相位，簡稱初相，即t=0時(shí)的相位。簡諧運(yùn)動的表達(dá)式振幅相位圓頻率初相位同相：兩個(gè)振子振動步調(diào)完全相同反相：兩個(gè)振子振動步調(diào)完全相反相位差：實(shí)際上經(jīng)常用到的是兩個(gè)相同頻率的簡諧運(yùn)動的相位差，簡稱相差。

(1)同相：相位差為零，一般地為=2n(n=0,1,2,……)(2)反相：相位差為，一般地為=(2n+1)(n=0,1,2,……)2、甲和乙兩個(gè)簡諧運(yùn)動的相差為，意味著什么?意味著乙總是比甲滯后1/4個(gè)周期或1/4次全振動

1、一個(gè)物體運(yùn)動時(shí)其相位變化多少就意味著完成了一次全振動?相位每增加2π就意味著發(fā)生了一次全振動思考與討論１、描述簡諧運(yùn)動的物理量——振幅、周期、頻率和相位。振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量；周期和頻率都是用來表示振動快慢的物理量。相位是表示振動步調(diào)的物理量２、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為：x=Asin（ωt+φ

）小結(jié)：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動的振動圖像如圖5-15所示．從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅A=___m，周期Ｔ=______

s，頻率f=____Hz，從t=0開始在△t=０.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移_____，路程=_______．練習(xí)１：

0.10.42.50.1m0.5m練習(xí)２：寫出振動方程

.

X=10sin(2π

t)cm右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象，兩振動振幅之比為_______，頻率之比為______，甲和乙的相差為_____2∶１

1∶１

練習(xí)3：某簡諧運(yùn)動的位移與時(shí)間關(guān)系為：x=0.1sin（100πt＋π

）cm,由此可知該振動的振幅是________cm，頻率是

Ｈz，零時(shí)刻振動物體的速度與規(guī)定正方向_______（填“相同”或“相反”)。0.150相反

練習(xí)4：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置0點(diǎn)附近做簡諧運(yùn)動