《简谐运动的描述》PPT课件

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 .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 .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 . 桃 源 三 中 颜 金 安第 十 一 章 机 械 振 动 一 、 描 述 简 谐 运 动 的 物 理 量 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 . 振 幅 和 位 移 的 区 别 ? (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 ? 一 、 描 述 简 谐 运 动 的 物 理 量 振 子 的 运 动 过 程 就 是这 一 次 全 振 动 的 不 断 重 复 .一 次 全 振 动 :一 个 完 整 的 振 动 过 程 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 度通 过 同 一 点 所 经 历 的 过 程 . 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 :H z.(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 ) . 猜 想 ： 弹 簧 振 子 的 振 动 周 期 可 能 由哪 些 因 素 决 定 ?设 计 实 验 ：弹 簧 振 子 的 周 期 由 哪 些 因 素 决 定 ? (1)实 验 过 程 中 ， 我 们 应 该 选 择 哪 个 位置 开 始 计 时 ?(2)一 次 全 振 动 的 时 间 非 常 短 ， 我 们 应该 怎 样 测 量 弹 簧 振 子 的 周 期 ? 实 验 1： 探 究 弹 簧 振 子 的 T与 k的 关 系 .实 验 2： 探 究 弹 簧 振 子 的 T与 m的 关 系 .实 验 3： 探 究 弹 簧 振 子 的 T与 A的 关 系 .进 行 实 验 ：结 论 ： 弹 簧 振 子 的 周 期 T由 振 子 的质 量 m和 弹 簧 的 劲 度 系 数 k决 定 ,而与 振 幅 A无 关 。 一 、 描 述 简 谐 运 动 的 物 理 量3、 相 位描 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 )sin( tAx 1. A叫 简 谐 运 动 的 振 幅 .表 示 简 谐 运 动的 强 弱 .2. 叫 圆 频 率 .表 示 简 谐 运 动 的 快 慢 . 它 与 频 率 的 关 系 ： =2f 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 ： )sin( tAx (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 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 ： )sin( tAx 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 =_ s， 频 率 f= _ H z,从 t=0开 始 在 t= .5s内 质 点 的 位 移 _ ,路 程 = _ 0.1 0.4 2.5 0.1m0.5m 例 题 1： ss写 出 振 动 方 程 .例 题 2：y=10sin(2 t) cm 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)sCD例 题 3： 作 业 ：P10问 题 与 练 习 3、 4