2.2 簡諧運動的描述 課件 高二物理人教版（2019）選擇性必修1

第2節(jié)

簡諧運動的描述第二章

機(jī)械振動思考：做簡諧運動的物體在一個位置附近不斷地重復(fù)同樣的運動。如何描述簡諧運動的這種獨特性呢？傅科擺：指僅受引力和吊線張力作用而在慣性空間固定平面內(nèi)運動的擺。1.知道振幅、周期和頻率的概念，知道全振動的含義。2.了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意義。3.了解簡諧運動位移方程中各量的物理意義，能依據(jù)振動方程描繪振動圖象。知識點一、描述簡諧運動的物理量1.振幅（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，國際單位是m。靜止位置振幅振幅：即平衡位置（2）振幅的大小，直接反映了振子振動能量(E=EK+EP)的高低。（3）振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量，常用字母A表示。（4）振子振動范圍的大小，就是振幅的兩倍，2A。思考與討論：振幅和位移的區(qū)別是什么？對于一個給定的振動：1、振子的位移是偏離平衡位置的距離，故時刻在變化；但振幅是不變的。2、位移是矢量，振幅是標(biāo)量，它等于最大位移的數(shù)值。

A’

OA（1）從O→A→O→A'→O也是一次全振動B（2）從B→A→O→A'→O→B也是一次全振動不管以哪里作為開始研究的起點。做簡諧運動的物體完成一次全振動的時間總是相同的。

（1）ω是一個與周期成反比、與頻率成正比的量，叫作簡諧運動的“圓頻率”；描述振動快慢的物理量。（2）ω越大，周期越短，頻率越大，物體振動越快。

做一做:測量小球振動的周期（課本P36）通過這個實驗?zāi)隳艿贸鍪裁唇Y(jié)論？測量小球振動的周期視頻通過這個實驗發(fā)現(xiàn)，彈簧振子的振動周期與其振幅無關(guān)。注意：不僅彈簧振子的簡諧運動，所有簡諧運動的周期均與其振幅無關(guān)。1.光滑水平面內(nèi)的彈簧振子做簡諧運動，經(jīng)過半個周期，振子（）A．動量一定不變 B．速度一定不變C．加速度一定不變 D．動能一定不變D練一練2.一個做簡諧運動的質(zhì)點，它的振幅是4cm，頻率是2.5Hz，該質(zhì)點從平衡位置開始經(jīng)過2.5s后，位移的大小和經(jīng)過的路程為(

)A．4cm

10cm

B．4cm

100cmC．0

24cm D．0

100cmB知識點二、簡諧運動的一般表達(dá)式

并列懸掛兩個相同的彈簧振子。（1）把小球向下拉同樣的距離后同時放開。觀察兩球的振幅、周期、振動的步調(diào)。（2）再次把兩個小球拉到相同的位置，先把第一個小球放開，再放開第二個，觀察兩球的振幅、周期、振動的步調(diào)。觀察兩個小球的振動情況實驗現(xiàn)象（1）兩個小球同時釋放時，除了振幅和周期都相同外，還總是向同一方向運動，同時經(jīng)過平衡位置，并同時到達(dá)同一側(cè)的最大位移處。（2）在一個周期內(nèi)，如果不同時釋放小球，它們的步調(diào)就不一致。4.同相和反相（1）同相：相位差為零，一般地為Δφ=2nπ(n=0,1,2,……)。振動步調(diào)完全相同。A與B同相（2）反相：相位差為π，一般地為Δφ=(2n+1)π(n=0,1,2,……)。振動步調(diào)完全相反。A與C反相思考討論：你能說出簡諧運動的其它表達(dá)是嗎？

練一練一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8cm，頻率為0.5Hz，在t＝0時，位移是4cm，且向x軸負(fù)方向運動，試寫出