课件21张PPT。第2节 简谐运动的描述一、机械振动: 1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动.
2.特点: 对称性; 周期性.
二、弹簧振子模型: 1.小球看成质点;2.忽略弹簧质量 3.忽略摩擦力.
三、振动图像(x--t图象)
横坐标t—时间;纵坐标x—偏离平衡位置的位移.
四、简谐运动:
1.定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的振动.
2.图象:是一条正弦曲线.
3.简谐运动是一种变加速运动
请学生看书P.5~6,并思考下列问题:
1.何为振幅?描述的是什么问题?振幅与位移有何区别?
2.何为一次全振动?如图所
示,弹簧振子从A点开始向
左运动,经过怎样的运
动才算完成了一次全振动?
3.何为周期和频率?它们之间有什么关系?它们描述的是什么问题?
4.何为相位?引入相位的目的?1、振幅A:(2)意义:描述振动的强弱.(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离.(3)单位:米(m)一、描述简谐运动的物理量振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小.(1)振幅等于最大位移的数值.
(2)对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的.
(3)位移是矢量,振幅是标量.振幅和位移的区别?思考一、描述简谐运动的物理量思考:小球从以C点开始运动,经历怎样的过程算完成一次全振动?思考:若从振子向右经过某点p起,经过怎样的运动才叫完成一次全振动?一次全振动:一个完整的振动过程 振动物体连续两次以相同速度(大小与方向)通过同一点所经历的过程.思考:弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系?(1)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.
(2)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.
(3) 关系:T=1 / f.2、周期T和频率f一、描述简谐运动的物理量全振动:一个完整的振动过程 (振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程) .练习
1.如图所示,弹簧振子在BC间做简谐运动,O为平衡位置,B、C间距离是10cm,B C运动时间是1s,则( )
A.从0 C O振子完成了一次全振动
B.振动周期是1s,振幅是10cm
C.两次全振动中通过的路程是20cm
D.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm
D2.一个水平放置的弹簧振子,其周期为3.6s,当它从平衡位置向右运动开始计时,经过1.9s时,其运动情况是( )
A.向右加速运动 B.向右减速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
3.如图所示,一质点沿水平直线做简谐运动,先后以相同的速度通过a、b两点,历时1s,过b点后再经过1s又第2次通过b点,在这2s内,质点的路程为8cm,求质点振动的周期和振幅。
4s,4cmD演示实验:
单摆的同步和异步
一、描述简谐运动的物理量
3、相位
(1)引入相位的目的:
为了描述振动物体所处的状态和比较两振动物体
的振动步调(2)描述周期性运动在某个时刻的状态.
表示物体振动的步调. 简谐运动的位移-时间关系
振动图象:正弦曲线
振动方程:
二、简谐运动的表达式161. A叫简谐运动的振幅.表示简谐运动的强弱.
2. ? 叫角速度.表示简谐运动的快慢. 它与频率的关系:? =2?f
3.“ ?t+?” 叫简谐运动的相位.表示简谐运动所处的状态.
? 叫初相,即t=0时的相位.振动方程
中各量含义:17(1)同相:相位差为零,一般地为??=2n? (n=0,1,2,……)
(2)反相:相位差为? ,一般地为?=(2n+1)? (n=0,1,2,……)4. (?2- ?1)叫相位差(两个具有相同频率的简谐运动的初相之差).对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差.18一、描述简谐运动的物理量——振幅、周期、频率和相位
振幅:描述振动强弱;
周期和频率:描述振动快慢;
相位:描述振动步调.
二、简谐运动的表达式:2 简谐运动的描述 小结 一个质点作简谐运动的振动图像如图.从图中可以看出,该质点的振幅A= __ m,周期T=__ s,频率f= __ Hz,从t=0开始在△t=0.5s内质点的位移 __ ,路程= ___ .
0.10.42.5 0.1m0.5m 练习1:ss写出振动方程.2:y=10sin(2π t) cmX=10sin(2πt+π/2) 一个质点在平衡位置0点附近做简谐运动,若从0点开始计时,经过3s质点第一次经过M点;若再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则质点第三次经过M点所需要的时间是:
A、8s B、4s
C、14s D、(10/3)sCD3: