物理人教版(2019)选择性必修第一册2.2简谐运动的描述(共14张ppt)

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名称 物理人教版(2019)选择性必修第一册2.2简谐运动的描述(共14张ppt)
格式 zip
文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-03-21 18:40:20

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文档简介

(共14张PPT)

§2.2 简谐运动的描述
简谐运动的描述
振幅
1. 定义:振动物体离开平衡位置的最大距离,常用 A 表示。
振动物体运动范围是振幅的两倍。
2. 物理意义:表示振动的强弱和振动系统能量的高低。
3. 单位:米,m。
4. 标量性
5. 与位移、路程的区别:
位移是矢量,随时间变化而变化,振幅是标量,对同一个简谐振动而言是一个定值,简谐振动的最大位移在数值上等于振幅。
路程也是标量,它表示物体实际走过的距离,随时间增加而增加,物体经过一个完整的振动周期路程一定是4A,经过半个周期路程一定是2A。
周期与频率
1. 全振动:一个完整的振动过程。
无论从哪个位置开始计时,一个全振动结束时,物体的速度、位移、加速度均与 初始状态相同。全振动是简谐振动的最小单元,振子的运动就是全振动的不断重复。
2. 周期 T :做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,单位 s。
3. 频率 f :做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数,单位 Hz。
4. 圆频率 ω:振动方程中的 ω 称为圆频率,它与周期和频率有关。
简谐振动的周期与振幅无关,与振动系统自身有关,对弹簧振子,它的周期
简谐振动的周期和频率描述的是简谐振动的快慢,不是振子运动的快慢。
相位
相位
1. 物理学中将称作相位,
2. 单位:弧度(rad)
3. 初相: 中 是 t = 0 时刻的相位,称作初相位,或称初相。
4. 物理意义:表示物体所处的振动状态
5. 相位差:Δ = 2 1
①若,振动 2 的相位比 1 超前;
②若,振动 2 的相位比 1 落后。
相位
(1)同相:相位差为零
(2)反相:相位差为
6. 同相与反相:
A与B同相
A与C反相
A 与 D 异相
相位差90°
相位
小结
位 移
振 幅
初 相
相 位
圆频率
周 期
例题
1. 如图,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时,经过0.5s首次到达C点。
(1)画出小球在第一个周期内的图像。
(2)求5s内小球通过的路程及5s末小球的位移。
例题
2. 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。
例题
3.有两个简谐运动和,它们的振幅之比是多少?它们的频率各是多少?时它们的相位差是多少?
例题
4.有甲、乙两个简谐运动:甲的振幅为2cm,乙的振幅为3cm,它们的周期都是4s,当t=0时甲的位移为2cm,乙的相位比甲落后。请在同一坐标系中画出这两个简谐运动的位移—时间图像。
例题
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。