人教版選修34 11.2 簡諧運動的描述 課件（18張）.ppt

第十一章機械波 第二節(jié)簡諧振動的描述 一 描述簡諧運動的物理量 1 振幅a 1 定義 振動物體離開平衡位置的最大距離 是標(biāo)量 2 物理意義 描述振動強弱的物理量振幅的兩倍 2a 表示振動物體運動范圍 簡諧運動oa ob 1 振幅等于最大位移的數(shù)值 2 對于一個給定的振動 振子的位移是時刻變化的 但振幅是不變的 3 位移是矢量 振幅是標(biāo)量 振幅和位移的區(qū)別 討論 2 周期和頻率周期t 振子完成一次全振動所需要的時間 問題1 o d b d o是一個周期嗎 問題2 若從振子經(jīng)過c向右起 經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動 一次全振動 振動物體從某一初始狀態(tài)開始 再次回到初始狀態(tài) 即位移 速度均與初態(tài)完全相同 所經(jīng)歷的過程 頻率f 單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù) 簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的因素決定 與振幅無關(guān) 簡諧運動的周期公式 3 相位 描述周期性運動的物體在各個時刻所處狀態(tài)的物理量 二 簡諧運動的表達式 以x代表質(zhì)點對于平衡位置的位移 t代表時間 則 1 公式中的a代表什么 2 叫做什么 它和t f之間有什么關(guān)系 3 公式中的相位用什么來表示 4 什么叫簡諧振動的初相 1 a叫簡諧運動的振幅 表示簡諧運動的強弱 2 叫圓頻率 表示簡諧運動的快慢 它與頻率的關(guān)系 2 f3 t 叫簡諧運動的相位 表示簡諧運動所處的狀態(tài) 叫初相 即t 0時的相位 振動方程中各量含義 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 4 2 1 叫相位差 兩個具有相同頻率的簡諧運動的初相之差 對頻率相同的兩個簡諧運動有確定的相位差 簡諧運動的周期性和對稱性1 周期性做簡諧運動的物體經(jīng)過一個周期或幾個周期后 能回復(fù)到原來的狀態(tài) 2 對稱性如圖所示 物體在a和b之間運動 o點為平衡位置 c和d兩點關(guān)于o點對稱 則 1 時間的對稱 振動質(zhì)點來回通過相同的兩點間的時間相等 如tdb tbd 質(zhì)點經(jīng)過關(guān)于平衡位置對稱的等長的兩線段時間相等 圖中tob tbo toa tao tod tdo toc tco 2 速度的對稱 物體連續(xù)兩次經(jīng)過同一點 如d點 的速度大小相等 方向相反 物體經(jīng)過關(guān)于o點對稱的兩點 如c與d 的速度大小相等 方向可能相同 也可能相反 兩個簡諧振動分別為x asin 4 bt 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 練習(xí) 小結(jié) 一 描述簡諧運動的物理量1 振幅a 振動物體離開平衡位置的最大距離2 周期t 完成一次全振動所需要的時間頻率f 單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)關(guān)系t 1 f3 相位 周期性運動的物體在各個時刻所處的不同的狀態(tài)二 簡諧運動的表達式 1 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 某簡諧運動的位移與時間關(guān)系為 x 0 1sin 100 t cm 由此可知該振動的振幅是 cm 頻率是 z 零時刻振動物體的速度與規(guī)定正方向 填 相同 或 相反 2 1 0 1 50 相反 課堂訓(xùn)練 3 有一個在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子 第一次用力把彈簧壓縮x后釋放 第二次把彈簧壓縮2x后釋放 則先后兩次振動的周期和振幅之比分別為多少 1 11 2 4 彈簧振子以o點為平衡位置 在b c兩點之間做簡諧振動 b c相距20cm 某時刻振子處于b點 經(jīng)過0 5s 振子首次到達c點 求 1 振子的周期和頻率 2 振子在5s末的位移的大小 3 振子5s內(nèi)通過的路程 t 1 0sf 1hz 10cm 200cm t內(nèi)通過的路程一定是4a1 2t內(nèi)通過的路程一定是2a1 4t內(nèi)通過的路程不一定是a 注意 1 一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成