－魯科版選修34 1.2 振動(dòng)的描述 課件（15張）.ppt

第二節(jié)振動(dòng)的描述 一 振動(dòng)特征的描述 研究振動(dòng)也需要位移 速度 加速度等物理量 但振動(dòng)有它自已的特點(diǎn) 所以需要引入新的物理量來表示這種特點(diǎn) 振幅a 振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離 表示振動(dòng)的強(qiáng)弱 單位 米 m 振幅和偏離平衡位置位移的區(qū)別 振幅是標(biāo)量 位移是矢量 給定的一個(gè)振動(dòng) 振幅是確定的 而位移不斷變化 振幅等于最大位移的大小 全振動(dòng) 指振動(dòng)物體相鄰兩次運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 位移和速度 完全相同所經(jīng)歷的過程 周期t 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間 單位 秒 s t t n 頻率 單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)單位 赫茲 hz t與 大的關(guān)系 1 t 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期 或頻率 由什么因素決定 彈簧振子的周期只與彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量有關(guān) 與振幅無關(guān) 因此改變彈簧的勁度系數(shù)或振子的質(zhì)量 振動(dòng)的周期會(huì)改變 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身性質(zhì)決定 與振幅大小無關(guān) 稱為振動(dòng)的固有頻率 2 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像的描述 圖像法具有什么優(yōu)點(diǎn)呢 如何得到圖像呢 用圖像的方法可以形象地描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)情況每時(shí)每刻的變化 2 頻閃照相法 你從圖像上得到了哪些信息呢 直接描述的物理量 振幅a 位移的正 或負(fù) 最大值 周期t 兩相鄰的位移和速度完全相同的狀態(tài)間的時(shí)間間隔 任一時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移 a 2cm t 0 4s 2cm 你從圖像上得到了哪些信息呢 間接得到的物理量 頻率 1 t任一時(shí)刻加速度的方向 總指向平衡位置 任一時(shí)刻速度的方向 看斜率 看發(fā)展 某段時(shí)間內(nèi)x f a v等變化情況 3 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式表達(dá) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是一條正弦 或余弦 曲線 說明簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間按正弦 或余弦 曲線規(guī)律變化 如何用公式來定量地表示這種變化呢 1 多選 如圖所示 彈簧振子以o為平衡位置 在bc間振動(dòng) 則 a 從b o c o b為一次全振動(dòng)b 從o b o c b為一次全振動(dòng)c 從c o b o c為一次全振動(dòng)d ob的大小不一定等于oc 路程為4個(gè)振幅 一定 ac 2 兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)分別為x1 4asin 4 bt 和x2 2asin 4 bt 求它們的振幅之比 各自的頻率 以及它們的相位差 解析 振幅之比 x asin t 兩者頻率均為 兩者相位差為 兩振動(dòng)為反相 3 一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置o附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 從它經(jīng)過平衡位置起開始計(jì)時(shí) 經(jīng)0 13s質(zhì)點(diǎn)第一次通過m點(diǎn) 再經(jīng)0 1s第二次通過m點(diǎn) 則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期是多少 解析 1 若質(zhì)點(diǎn)從o點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)到m點(diǎn) 如甲 乙圖所示 o m a歷時(shí)0 18s根據(jù)對(duì)稱性可得到周期t1 4 0 18s 0 72s 2 若質(zhì)點(diǎn)從o點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到m點(diǎn) 如丙圖所示 由o a m歷時(shí)t1 0 13s由m a歷時(shí)t2 0 05s t o x x t t t 0 直觀地表明簡(jiǎn)