11.2簡諧運動的描述（課堂PPT）

1、.111.2 11.2 簡諧運動的描述簡諧運動的描述.2上面所標的兩段上面所標的兩段A A有何特點？代表什么？有何特點？代表什么？演示演示.31.1.振幅振幅振動物體離開平衡位置的最大位移叫振幅。振動物體離開平衡位置的最大位移叫振幅。振幅用來反映振動物體振動的強弱振幅用來反映振動物體振動的強弱（系統(tǒng)蘊涵的能量）（系統(tǒng)蘊涵的能量）振幅的單位是振幅的單位是m m，符號是，符號是A A。振幅能夠反映什么？振幅能夠反映什么？運動快慢與振動快慢有區(qū)別嗎？運動快慢與振動快慢有區(qū)別嗎？VV運動快慢運動快慢 ？振動快慢振動快慢 .42.2.周期周期全振動：振動物體以全振動：振動物體以相同相同速度速度相繼相繼通

2、過通過同一位置同一位置所經(jīng)歷的過程叫做一次全振動。所經(jīng)歷的過程叫做一次全振動。做簡諧運動的物體做簡諧運動的物體完成一次全振動完成一次全振動所花所花的時間叫做一個周期，是用來反映物體振的時間叫做一個周期，是用來反映物體振動快慢的物理量。動快慢的物理量。周期的單位是周期的單位是s s，常用符號是，常用符號是T T。.53.頻率頻率 做簡諧運動的物體，在單位時間做簡諧運動的物體，在單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)叫頻率。它也內(nèi)完成全振動的次數(shù)叫頻率。它也用來反映物體的振動快慢。用來反映物體的振動快慢。 頻率的單位是頻率的單位是 赫茲赫茲(Hz)，常用符，常用符號為號為 f.6振幅與位移一樣嗎？振幅與位移一

3、樣嗎？1.1.振幅與位移振幅與位移振幅反映振動強弱，位移反映位置變化。振幅反映振動強弱，位移反映位置變化。振幅是標量，位移是矢量振幅是標量，位移是矢量振幅是偏離平衡位置的振幅是偏離平衡位置的最大最大距離，位移是偏離平衡位置的距離，位移是偏離平衡位置的距離。位移最大值的大小就是振幅距離。位移最大值的大小就是振幅2.2.周期與頻率周期與頻率都是反映振動快慢的物理量都是反映振動快慢的物理量兩者互為倒數(shù)。即兩者互為倒數(shù)。即: : T=1/fT=1/f如何反映？兩者有何關(guān)系？如何反映？兩者有何關(guān)系？.7周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢

4、？演示演示與振幅無關(guān)。與振幅無關(guān)。與彈簧有關(guān)，勁度系數(shù)與彈簧有關(guān)，勁度系數(shù)( (回復系數(shù)回復系數(shù)) )越大，周期越小。越大，周期越小。.8 簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)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)本身的因素決定，與振幅無關(guān) 與振子質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，周期與振子質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，周期越大越大.9.101、相位、相位 相位相位是表示物體振動步調(diào)的物理是表示物體振動步調(diào)的物理量量, ,用相位來描述簡諧運動在一個用相位來描述簡諧運動在一個全振動中所處的階段。全振動中所處的階段。.11 實際上經(jīng)常用到的是兩個相同頻率的簡實際上經(jīng)常用到的是兩個相同頻率的簡諧運動的相位差，簡

5、稱相差諧運動的相位差，簡稱相差1212tt同相：同相：頻率相同、初相相同頻率相同、初相相同( (即相差為即相差為0 0）的兩個振子振動步調(diào)完全相同的兩個振子振動步調(diào)完全相同反相：反相：頻率相同、相差為頻率相同、相差為的兩個振子的兩個振子振動步調(diào)完全相反振動步調(diào)完全相反.12(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,) ( 2- - 1)叫叫相位差相位差(兩個具有相同頻率的兩個具有相同頻率的簡諧運動的簡諧運動的初相之差初相之差).對頻率相同的兩個對頻率相同的兩個

6、簡諧運動有確定的相位差簡諧運動有確定的相位差.132 2、甲和乙兩個簡諧運動的相差為、甲和乙兩個簡諧運動的相差為 ，意味著什么，意味著什么? ?2意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/41/4個周期或個周期或1/41/4次全振動次全振動 1 1、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動了一次全振動? ?相位每增加相位每增加2 2就意味著發(fā)生了一次全振動就意味著發(fā)生了一次全振動思考與討論思考與討論.14 簡諧運動的簡諧運動的位移位移- -時間關(guān)系時間關(guān)系 振動振動圖象：圖象：正弦曲線正弦曲線 振動振動方程：方程：2、簡諧運動的表達式、簡

7、諧運動的表達式)sin(tAx.151. A叫叫簡諧運動簡諧運動的的振幅振幅.表示表示簡諧運動簡諧運動的的強弱強弱.2. 叫叫圓頻率圓頻率.表示表示簡諧運動的簡諧運動的快慢快慢. 它與頻率的關(guān)系：它與頻率的關(guān)系： =2 f 3.“ t+ ” 叫叫簡諧運動的簡諧運動的相位相位.表示表示簡諧簡諧運動運動所處的所處的狀態(tài)狀態(tài). 叫叫初相初相,即即t=0時的相位時的相位.振動方程振動方程中各量含義：中各量含義：)sin(tAx.16)sin(tAx2 2、簡諧運動的表達式、簡諧運動的表達式振幅振幅圓頻率圓頻率相位相位初相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT22.17做簡諧運動的物體在任意

8、一個周期內(nèi)通過的路程是多少？做簡諧運動的物體在任意一個周期內(nèi)通過的路程是多少？無論從什么位置開始計時，物體在一個周期內(nèi)無論從什么位置開始計時，物體在一個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為4A4A做簡諧運動的物體在任意做簡諧運動的物體在任意1/21/2個周期內(nèi)通過的路程是多少？個周期內(nèi)通過的路程是多少？無論從什么位置開始計時，物體在無論從什么位置開始計時，物體在1/21/2個周期內(nèi)個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為2A2A做簡諧運動的物體在任意做簡諧運動的物體在任意1/41/4個周期內(nèi)通過的路程是多少？個周期內(nèi)通過的路程是多少？.18無論從什么位置開始計時，物體在一個周期內(nèi)無論從什么位置開始計

9、時，物體在一個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為4A4A無論從什么位置開始計時，物體在無論從什么位置開始計時，物體在1/21/2個周期內(nèi)個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為2A2A.19無論從什么位置開始計時，物體在一個周期內(nèi)無論從什么位置開始計時，物體在一個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為4A4A。無論從什么位置開始計時，物體在無論從什么位置開始計時，物體在1/21/2個周期內(nèi)個周期內(nèi)通過的路程均為通過的路程均為2A2A。物體在任意物體在任意1/41/4周期內(nèi)通過的路程周期內(nèi)通過的路程不一定等于不一定等于A A，可能大于可能大于A A，可能小于，可能小于A A，當然也可能等于，當然也可能等

10、于A A。.20 位移：位移：振動物體的位移式物體相對于平衡位置的振動物體的位移式物體相對于平衡位置的位移，它總是以平衡位置為始點，方向由平衡位位移，它總是以平衡位置為始點，方向由平衡位置指向物體所在的位置，位移的大小等于這兩個置指向物體所在的位置，位移的大小等于這兩個位置之間的距離，物體經(jīng)平衡位置時位移方向發(fā)位置之間的距離，物體經(jīng)平衡位置時位移方向發(fā)生改變生改變 速度速度:簡諧運動是變加速運動，物體經(jīng)平衡位置時簡諧運動是變加速運動，物體經(jīng)平衡位置時速度最大，物體在最大位移處時速度為零，且物速度最大，物體在最大位移處時速度為零，且物體的速度在最大位移處改變方向體的速度在最大位移處改變方向 加速

11、度：物體處在最大位移處時加速度最大，物加速度：物體處在最大位移處時加速度最大，物體處在平衡位置時加速度最?。榱悖矬w經(jīng)體處在平衡位置時加速度最?。榱悖?，物體經(jīng)平衡位置時，加速度方向發(fā)生改變。平衡位置時，加速度方向發(fā)生改變。簡諧運動中陣子的位移、速度、加速簡諧運動中陣子的位移、速度、加速度的變化具有周期性度的變化具有周期性.21物理量物理量 變化過程變化過程B OO B B O O B 位移（位移（X）方向方向大小大小加速度（加速度（a）方向方向大小大小速度（速度（V）方向方向大小大小向右向右減小減小向左向左減小減小向左向左增大增大向左向左增大增大向右向右增大增大向左向左減小減小向左向左減

12、小減小向右向右減小減小向右向右增大增大向右向右增大增大向左向左增大增大向右向右減小減小OBB.22總結(jié)：總結(jié)：做簡諧運動的物體，在通過對稱做簡諧運動的物體，在通過對稱于平衡位置的于平衡位置的AB兩個位置時，相對應的兩個位置時，相對應的各個各個物理量具有怎樣的關(guān)系？各個各個物理量具有怎樣的關(guān)系？1、位移大小相等，方向相反、位移大小相等，方向相反2、速度大小相等，方向可能相同，也可、速度大小相等，方向可能相同，也可能相反能相反3、加速度大小相等，方向相反、加速度大小相等，方向相反4、從平衡位置到達這兩個或從這兩個點、從平衡位置到達這兩個或從這兩個點直接到達平衡位置的時間相等直接到達平衡位置的時間相等.23簡諧運動圖像應用的基本方法簡諧運動圖像應用的基本方法1、從圖像中可直接讀出在不同時刻的位移、從圖像中可直接讀出在不同時刻的位移值，從而知道位移值，從而知道位移X歲時間變化的情況歲時間變化的情況2、可以確定振幅、可以確定振幅