物理人教版（2019）选择性必修第一册2.2简谐运动的描述（共13张ppt）

(共13张PPT)
第2节 简谐运动的描述
第二章 机械振动
回顾
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线
一、描述简谐运动的物理量
1.振幅（A）——表示振动强弱
定义：振动物体离开平衡位置的最大距离
物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量
单位：米（m）
量性：标量
静止位置
：即平衡位置
振幅
振幅
一、描述简谐运动的物理量
1.振幅（A）——表示振动强弱
振子振动范围的大小是振幅的两倍，即2A
振幅与位移的关系
振幅
振幅
振子的位移大小是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；
但振幅是不变的。
位移是矢量，振幅是标量，振幅等于最大位移的大小
一、描述简谐运动的物理量
全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程
2.周期（ T ）和频率（ f ）——表示振动快慢
一、描述简谐运动的物理量
2.周期（ T ）和频率（ f ）——表示振动快慢
周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。单位：s
频率：做简谐运动的物体1s内完成全振动的次数。单位:Hz
周期与频率的关系：T＝1 / f
说明：
简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关
弹簧振子的周期公式
牛刀小试
(单选）如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦的往复运动。若小球从C点第一次运动到O点历时0.1 s,则小球振动的周期为 (　　)
A.0.1 s　　　　　　　 B.0.2 s
C.0.3 s D.0.4 s
D
牛刀小试
（单选）如图所示,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a、b两点时的速度相同,且从a到b历时0.2 s,从b再回到a的最短时间为0.4 s,aO=bO,则该振子的振动频率为(　　)
A.1 Hz　　　B.1.25 Hz　　　C.2 Hz　　　D.2.5 Hz
　　　
B
一、描述简谐运动的物理量
3.相位——表示振动状态
单位：弧度
物理意义：表示简谐运动所处的状态
初相位：φ是t＝0时的相位，称作初相位
相位：“ t+ ” 叫简谐运动的相位
相位差：两个频率相等的简谐运动的相位差
Δφ ＝ φ1 － φ2
一、描述简谐运动的物理量
3.相位——表示振动状态
关于相位差Δφ ＝ φ1 － φ2的说明
取值范围：－π≤Δφ≤π
Δφ＝0，表明两振动步调完全相同，称为同相
Δφ＝π，表明两振动步调完全相反，称为反相
Δφ>0，表示振动1比振动2超前
Δφ<0，表示振动1比振动2滞后
二、简谐运动的表达式
位 移
振 幅
初 相
相 位
圆频率
周 期
1.表达式：
牛刀小试
(单选)一质点做简谐运动的位移—时间图线如图所示．关于此质点的振动，下列说法中正确的是(　　)
A．质点做简谐运动的表达式为x＝10sin(πt) cm
B．在0.5～1.0 s时间内，质点向x轴正向运动
C．在1.0～1.5 s时间内，质点的动能在增大
D．在1.0～1.5 s时间内，质点的加速度在增大
D
课堂小结
简谐运动的描述
描述简谐运动的物理量
周期T:表示振动快慢
振幅A:表示振动强弱
简谐运动的表达式x＝Asin(ωt＋φ)
频率f
相位φ:表示振动状态