2.2简谐运动的描述 课件 （18张PPT）

(共22张PPT)
2.2简谐运动的描述
学习目标
思维导图
1.理解振幅、周期和频率,了解相位(物理观念)
2.能用简谐运动的表达式描述简谐运动(科学思维)
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线。
一、振幅
1.定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅的两倍表示振动物体运动范围的大小。
2.意义：表示振动的强弱。
3.单位：米；常用A表示。
振幅是标量。
二、周期和频率
振动物体以相同的速度（大小和方向）相继通过同一位置所经历的过程。
1.全振动：一个完整的振动过程。
2.周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。
3.频率：做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数。
单位：秒（s）
单位：赫兹（Hz）
根据周期与频率间的关系，则
圆频率
二、周期和频率
测量小球振动的周期
简谐运动的周期（T）与振幅（A）无关。
振动物体的质量
回复系数
三、相位
1.单位：弧度（rad）
2.初相：φ
三、相位
4.同相与反相：
A与B同相
A与C反相
A与D异相
相位差90°
位 移
振 幅
初 相
相 位
圆频率
周 期
与振幅（A）无关。
物体质量
回复系数
1．一个小球在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s小球第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；求该小球做简谐运动的可能周期。
3．如图是两个简谐运动的振动图像，它们的相位差是多少？
5．如图为甲、乙两个简谐运动的振动图像。请根据图像写出这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式。
当堂检测
1.如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间振动,则(　　)
A.从B→O→C为一次全振动
B.从O→B→O→C为一次全振动
C.从C→O→B→O→C为一次全振动
D.从D→C→O→B→O为一次全振动
解析 从全振动中路程与振幅间的固定关系上解决本题。A项对应的路程是振幅的2倍,B项所述路程为振幅的3倍,C项所述路程为振幅的4倍,D项对应的路程大于3倍振幅而小于4倍振幅。
答案 C
2.在1 min内甲振动30次,乙振动75次,则(　　)
A.甲的周期为0.5 s,乙的周期为1.25 s
B.甲的周期为0.8 s,乙的周期为2 s
C.甲的频率为0.5 Hz,乙的频率为1.25 Hz
D.甲的频率为0.5 Hz,乙的频率为0.8 Hz
答案 C
3.(2020浙江高二月考)如图所示,一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,其平衡位置在x轴坐标原点O处。从某时刻开始计时,经过四分之一的周期,振子具有沿x轴正方向的最大速度,图中能正确反映该弹簧振子的位移x与时间t关系的图像是(　　)
解析 振子具有沿x轴正方向的最大速度,一定运动到平衡位置,向x轴正方向运动,因此在0时刻,该振子一定位于负的最大位移处,故选B。
答案 B
4.一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz,在t=0时位移是4 cm,且向x轴负向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程。