《簡諧運動的描述》ppt課件

1、一、機械振動：一、機械振動： 1.定義定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運動運動. 2.特點特點: 對稱性對稱性; 周期性周期性.二、彈簧振子模型：二、彈簧振子模型： 1.小球看成質(zhì)點小球看成質(zhì)點; 2.忽略彈簧質(zhì)量忽略彈簧質(zhì)量; 3.忽略摩擦力忽略摩擦力.四、簡諧運動：四、簡諧運動： 1、定義、定義:質(zhì)點的位移隨時間按正弦規(guī)律變質(zhì)點的位移隨時間按正弦規(guī)律變化的振動化的振動. 2、圖象、圖象:是一條正弦曲線是一條正弦曲線.三、振動圖像三、振動圖像(x-t圖象圖象) 橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)t時間時間;縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)x偏離平衡位置的偏離平衡位置的位移位移. 桃源三中桃源三中 顏金安

2、顏金安第十一章第十一章 機械振動機械振動一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量1、振幅、振幅A：(2)意義意義:描畫振動的強弱描畫振動的強弱.(1)定義定義:振動物體分開平衡位置的最大振動物體分開平衡位置的最大間隔間隔.(3)單位單位:米米(m)一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量振幅的振幅的2倍表示振動物體運動范圍的大小倍表示振動物體運動范圍的大小.振幅和位移的區(qū)別振幅和位移的區(qū)別?(1)振幅等于最大位移的數(shù)值振幅等于最大位移的數(shù)值.(2)對于一個給定的振動，振子的對于一個給定的振動，振子的位移是時辰變化的，但振幅是位移是時辰變化的，但振幅是不變的不變的.(3)位移是矢

3、量，振幅是標(biāo)量位移是矢量，振幅是標(biāo)量.振幅和位移的區(qū)別振幅和位移的區(qū)別?一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量振子的運動過程就是振子的運動過程就是這一次全振動的不斷反復(fù)這一次全振動的不斷反復(fù).一次全振動一次全振動:一個完好的振動過程一個完好的振動過程 假設(shè)從振子向右經(jīng)過某點假設(shè)從振子向右經(jīng)過某點p起，經(jīng)起，經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動過怎樣的運動才叫完成一次全振動?一次全振動一次全振動:一個完好的振動過程一個完好的振動過程振動物體延續(xù)兩次以一樣速度振動物體延續(xù)兩次以一樣速度經(jīng)過同一點所閱歷的過程經(jīng)過同一點所閱歷的過程. 彈簧振子完成一次全振動的彈簧振子完成一次全振動的路程與振幅之

4、間存在怎樣的關(guān)系路程與振幅之間存在怎樣的關(guān)系?(1)周期周期T:做簡諧運動的物體完成一次做簡諧運動的物體完成一次全振動所需求的時間全振動所需求的時間. 單位單位:s.(2)頻率頻率 f:做簡諧運動的物體單位時間做簡諧運動的物體單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)內(nèi)完成全振動的次數(shù). 單位單位:Hz.(3) 關(guān)系：關(guān)系：T1 / f.2、周期、周期T和頻率和頻率f一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量全振動全振動:一個完好的振動過程一個完好的振動過程 (振動物體延續(xù)振動物體延續(xù)兩次以一樣速度經(jīng)過同一點所閱歷的過程兩次以一樣速度經(jīng)過同一點所閱歷的過程) .猜測：彈簧振子的振動周期能夠由猜測：彈簧振

5、子的振動周期能夠由哪些要素決議哪些要素決議?設(shè)計實驗：設(shè)計實驗：彈簧振子的周期由哪些要素決議彈簧振子的周期由哪些要素決議?(1)實驗過程中，我們應(yīng)該選擇哪個位實驗過程中，我們應(yīng)該選擇哪個位置開場計時置開場計時?(2)一次全振動的時間非常短，我們應(yīng)一次全振動的時間非常短，我們應(yīng)該怎樣丈量彈簧振子的周期該怎樣丈量彈簧振子的周期?實驗實驗1：探求彈簧振子的：探求彈簧振子的T與與k的關(guān)系的關(guān)系.實驗實驗2：探求彈簧振子的：探求彈簧振子的T與與m的關(guān)系的關(guān)系.實驗實驗3：探求彈簧振子的：探求彈簧振子的T與與A的關(guān)系的關(guān)系.進(jìn)展實驗：進(jìn)展實驗：結(jié)論：彈簧振子的周期結(jié)論：彈簧振子的周期T由振子的由振子的質(zhì)量

6、質(zhì)量m和彈簧的勁度系數(shù)和彈簧的勁度系數(shù)k決議決議,而而與振幅與振幅A無關(guān)。無關(guān)。一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量3、相位、相位描畫周期性運動在某個時辰的形狀描畫周期性運動在某個時辰的形狀.表示物體振動的步伐表示物體振動的步伐. 簡諧運動的位移簡諧運動的位移- -時間關(guān)系時間關(guān)系 振動圖象：正弦曲線振動圖象：正弦曲線 振動方程：振動方程：二、簡諧運動的表達(dá)式二、簡諧運動的表達(dá)式)sin(tAx1. A叫簡諧運動的振幅叫簡諧運動的振幅.表示簡諧運動的表示簡諧運動的強弱強弱.2. 叫圓頻率叫圓頻率.表示簡諧運動的快慢表示簡諧運動的快慢. 它與頻率的關(guān)系：它與頻率的關(guān)系： =2f 3.

7、“ t+ 叫簡諧運動的相位叫簡諧運動的相位.表示表示簡諧運動所處的形狀簡諧運動所處的形狀. 叫初相叫初相,即即t=0時的相位時的相位.振動方程振動方程中各量含中各量含義：義：)sin(tAx(1)同相：相位差為同相：相位差為零，普通地為零，普通地為=2n (n=0,1,2,)(2)反相：相位差為反相：相位差為 ，普通地為，普通地為 =(2n+1) (n=0,1,2,)4. ( 2- 1)叫相位差叫相位差(兩個具有一樣頻率兩個具有一樣頻率的簡諧運動的初相之差的簡諧運動的初相之差).對頻率一樣的兩對頻率一樣的兩個簡諧運動有確定的相位差個簡諧運動有確定的相位差一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動

8、的物理量振幅、振幅、周期、頻率和相位周期、頻率和相位振幅：描畫振動強弱；振幅：描畫振動強弱；周期和頻率：描畫振動快慢周期和頻率：描畫振動快慢;相位：描畫振動步伐相位：描畫振動步伐. 二、簡諧運動的表達(dá)式：二、簡諧運動的表達(dá)式：)sin(tAx 一個質(zhì)點作簡諧運動的振動圖像一個質(zhì)點作簡諧運動的振動圖像如圖從圖中可以看出，該質(zhì)點的振幅如圖從圖中可以看出，該質(zhì)點的振幅A= _ m，周期，周期=_ s，頻率，頻率f= _ Hz,從從t=0開場在開場在t=.5s內(nèi)質(zhì)點的位移內(nèi)質(zhì)點的位移 _ ,路程路程= _ 0.10.42.5 0.1m0.5m 例題1：ss寫出振動方程寫出振動方程. .例題2：y=10sin(2 t) cm 一個質(zhì)點在平衡位置一個質(zhì)點在平衡位置0點附近點附近做簡諧運動做簡諧運動,假設(shè)從假設(shè)從0點開場計時點開場計時,經(jīng)過經(jīng)過3s質(zhì)點第一次經(jīng)過質(zhì)點第一次經(jīng)過M點點