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,高中物理选修3-4鲁教版,第2讲 振动的描述,目标定位 1.知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义.2.知道简谐运动的图象是一条正弦(或余弦)曲线.3.会根据简谐运动的图象找出物体振动的周期和振幅，并能分析有关问题.4.理解简谐运动公式，能从中获取振幅、周期(频率)等相关信息,一、振动特征的描述 1振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的 用A表示 (2)物理意义：表示振动的幅度大小或 ,最大距离,振动强弱,2周期和频率 (1)全振动(如图121所示)做简谐 运动的物体由B点经过O点到达C点， 再由C点经过O点返回B点，我们说 物体完成了一次 ，重新回到原来的状态,图121,全振动,(2)周期 定义：完成一次 经历的时间用T表示 物理意义：表示振动的 (3)频率 定义：振动物体在1 s内完成 的次数用f表示 物理意义：表示振动的 单位：Hz,全振动,快慢,全振动,快慢,无关,自由,想一想 振幅就是振动物体离开平衡位置的最大位移吗？为什么？ 答案 不是振幅是一个标量它是指物体离开平衡位置的最大距离它既没有负值，也无方向，而最大位移是矢量，既有大小，也有方向，所以振幅不同于最大位移,二、简谐运动的图象描述 简谐运动的图象是一条 曲线，这一图线直观地表示了做简谐运动物体的位移随时间按 规律变化 想一想 简谐运动的图象描述的是小球的运动轨迹吗？ 答案 不是做简谐运动的物体的运动轨迹是往复运动的线段,正弦(或余弦),正弦(或余弦),一、对振动特征描述的理解 1对全振动的理解 正确理解全振动的概念，应注意把握全振动的五种特征 (1)振动特征：一个完整的振动过程 (2)物理量特征：位移(x)、速度(v)等各个物理量第一次同时与初始状态相同，即物体从同一方向回到出发点 (3)时间特征：历时一个周期 (4)路程特征：振幅的4倍 (5)相位特征：增加2.,【例1】 如图122所示，一弹簧 振子在B、C两点间做简谐运动， B、C间距为12 cm，O是平衡位置， 振子从C点第一次运动到B点的时间为0.5 s，则下列说法中正确的是 ( ) A该弹簧振子的周期为1 s B该弹簧振子的频率为2 Hz C该弹簧振子的振幅为12 cm D振子从O点出发第一次回到O点的过程就是一次全振动,图122,二、对简谐运动的图象的理解 1形状：正(余)弦曲线 2物理意义 表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律,(3)任意时刻质点的振动方向：看下一 时刻质点的位置，如图124中a点， 下一时刻离平衡位置更远，故a此刻质 点向x轴正方向振动,图124,(4)任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较：看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置，若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大；若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越小，如图中b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，加速度、位移正在减小，c从负位移远离平衡位置运动，则速度为负且减小，加速度、位移正在增大,注意：振动图象描述的是振动质点的位移随时间的变化关系，而非质点运动的轨迹比如弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为一直线，而它的振动图象却是正弦曲线,【例2】 一质点做简谐运动的图象如图125所示，下列说法正确的是 ( ) 图125,A质点振动频率是4 Hz B在10 s内质点经过的路程是20 cm C第4 s末质点的速度是零 D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同,借题发挥 简谐运动的图象的应用 (1)可以从图象中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、质点的最大位移； (2)也可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小、加速度的大小； (3)还可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向，质点位移的大小与方向，速度、加速度的方向和大小的变化趋势,针对训练 如图126所示为某物 体做简谐运动的图象，下列说法中正 确的是 ( ) A由PQ，位移在增大 B由PQ，速度在增大 C由MN，位移先减小后增大 D由MN，加速度先增大后减小,图126,2关于两个相同频率的简谐运动的相位差21的理解 (1)取值范围：. (2)0，表明两振动步调完全相同，称为同相 ，表明两振动步调完全相反，称为反相 (3)0，表示振动2比振动1超前 0，表示振动2比振动1滞后,
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