简谐运动的描述课件
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简谐运动及其描述(精品课件)

刻,质点位移大小相等、方向
相同
运动学表达式:x=Asin(ωt+φ)
3.基本特征 回复力F与位移x大小成正比,回复力的方向与位移方 向相反.此式一方面向我们描述了简谐运动的动力学特征, 另一方面也向我们提供了判断物体是否做简谐运动的依 据.
►疑难详析◄ 1.当物体振动经过平衡位置时,物体受到的合外力
不一定等于零,物体不一定处于平衡状态.例如单摆经过
个运动周期的时间内通过的路程是振幅的4倍,在半个周期 的时间内通过的路程是振幅的2倍,但是在四分之一周期时
间内通过的路程就不一定等于振幅.当物体从平衡位置和
最大位移之间的某一位置开始运动四分之一周期时间通过 的路程就不等于振幅了.
2.判断各时刻振子的速度方向 在简谐运动图象中,用做曲线上某点切线(斜率)的
出的①②③④四条振动图线,可用于表示振动的图象是 (
时t=0,则图象为①
)
A.若规定状态a B.若规定状态b
时t=0,则图象为②
C.若规定状态c 时t=0,则图象为③
D.若规定状态d
时t=0,则图象为④
图3
[答案] AD
一质点做简谐运 动的图象如图4所示,下列说法正确的 是 速度为负 ( ) A.在0.035 s时,速度为正,加
注意: A.简谐运动的图象不是振动质点的轨迹.
B.简谐运动的周期性,体现在振动图象上是曲线的
重复性.简谐运动是一种复杂的非匀变速运动.但运动的 物点具有简单的周期性、重复性、对称性.所以用图象研
究要比用方程要直观、简便.
►疑难详析◄ 1.振幅与位移、路程的关系
位移的大小总小于等于振幅,做简谐运动的物体在一
发现树枝在10 s内上下振动了12次,将50 g的砝码换成500 g 砝码后,他发现树枝在15 s内上下振动了6次,你估计鸟的
简谐运动的描述(高中物理教学课件)完整版

四.简谐运动的表达式
简谐运动的表达式:x=Asin(ωt+φ)
位移 振幅
时刻 初相位
圆频率 ω=2π/T=2πf
也可以写成:x Asin(2 t )
T
相位
根据一个简谐运动的振幅、周期、初相位,可以知道做 简谐运动的物体在任意时刻的位移,故振幅、周期、初 相位是描述简谐运动特征的物理量。
三角变换
因为 2 , T 2 2 m
T
k
振动系统本身性质决 定的。
同时放开的两个小球振动步调总是 一致,我们说它们的相位是相同的;
而对于不同时放开的两个小球,我 们说第二个小球的相位落后于第一个 小球的相位。
如何定量的表示相位呢?
三.相位
1.相位:物理学中把(ωt+φ)叫作相位,其中φ 叫初相位,也叫初相。 由简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ)可以知道, 一旦相位确定,简谐运动的状态也就确定了。 2.相位差:两个具有相同频率的简谐运动的相位 的差值。 如果两个简谐运动的频率相同,其初相分别是φ1 和φ2,当φ1>φ2时,它们的相位差是Δφ=(ωt+φ1) -(ωt+φ2)=φ1-φ2此时我们常说1的相位比2超前 Δφ,或者说2的相位比1落后Δφ。
x甲 0.5sin(5t )cm 或者x甲 0.5sin 5tcm
x乙
0.2 sin(2.5t
2
)cm
或者x乙 0.2 cos 2.5tcm
注意: 振动物体运动的范围是振幅的两倍。
二.周期和频率
做简谐振动的振子,如果从A点开始运动,经过O点运动到Aˊ点再 经过O点回到A点,这样的过程物体的振动就完成了一次全振动。 如果从B点向左运动算起,经过O点运动到Aˊ点,再经过O点回到 B点,再经A点返回到B点时,这样的过程也是一种全振动。
简谐运动的描述ppt课件

2.2
简谐运动的描述
目录
CONTENTS
1
简谐运动的表达式
2
描述简谐运动的物理量
3
简谐运动的周期性和对称性
4
简谐运动振幅与路程的关系
有些物体的振动可以近似为简谐运
动,做简谐运动的物体在一个位置附近
不断地重复同样的运动。如何描述简谐
运动的这种独特性呢?
知识回顾:
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线。
全振动的特点:①位移和速度都会到初状态 ②路程等于4A
②周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,用T表示,
单位:s.
③ 频率:单位时间内完成全振动的次数,用f表示,单位:Hz.
周期T与频率f的关系是T=
知道即可:弹簧振子的周期由哪些因素决定?
周期公式: T 2
m
k
弹簧振子周期(固有周期)和频率由振动系统本身的因素决定(振子的质量m和弹
②若△ = 2 − 1<0,振动2的相位比1落后△ 。
4.同相与反相:
(1)同相:相位差为零
△ = 2( = 0,1,2, … )
(2)反相:相位差为
△ = (2 + 1)( = 0,1,2, … )
A与B同相
A与C反相
A与D异相
相位差90°
=( + )
一、简谐运动的表达式
相位
x A sin(t )
振幅
圆频率
初相位
二、描述简谐运动的物理量
=( + )
1.振幅:(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅
O
振幅
(2)物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。
简谐运动的描述
目录
CONTENTS
1
简谐运动的表达式
2
描述简谐运动的物理量
3
简谐运动的周期性和对称性
4
简谐运动振幅与路程的关系
有些物体的振动可以近似为简谐运
动,做简谐运动的物体在一个位置附近
不断地重复同样的运动。如何描述简谐
运动的这种独特性呢?
知识回顾:
简谐运动的位移图像是一条正弦曲线。
全振动的特点:①位移和速度都会到初状态 ②路程等于4A
②周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,用T表示,
单位:s.
③ 频率:单位时间内完成全振动的次数,用f表示,单位:Hz.
周期T与频率f的关系是T=
知道即可:弹簧振子的周期由哪些因素决定?
周期公式: T 2
m
k
弹簧振子周期(固有周期)和频率由振动系统本身的因素决定(振子的质量m和弹
②若△ = 2 − 1<0,振动2的相位比1落后△ 。
4.同相与反相:
(1)同相:相位差为零
△ = 2( = 0,1,2, … )
(2)反相:相位差为
△ = (2 + 1)( = 0,1,2, … )
A与B同相
A与C反相
A与D异相
相位差90°
=( + )
一、简谐运动的表达式
相位
x A sin(t )
振幅
圆频率
初相位
二、描述简谐运动的物理量
=( + )
1.振幅:(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。
振幅
O
振幅
(2)物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。
物理人教版(2019)选择性必修第一册2.2简谐运动的描述(共33张ppt)

x Asint
月相:不同的月相可以 表示月亮处于不同的状 态,可以反映出月亮处 于不同的位置,月相随 时间的变化规律可以反 映处月亮位置随时间变 化的规律
把简谐运动等效为一个圆周 运动,物体在不同位置所对 应的相位实际上是圆周运动 的“相位角”
月相变 化本质 上也是 角度的 变化
如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子,分别将小球A、小球B向下 拉至P、Q位置,此时两球离开平衡位置的距离分别为x和1.5x(均在 弹簧弹性限度范围内)。先把小球A由静止释放,当A第一次到达平衡 位置时,由静止释放小球B,则( ) A.小球A到达最高点时,小球B还没有到达平衡位置 B.在平衡位置时,小球A与小球B的动能相等 C.运动过程中,小球A和小球B的速度不可能相等 D.小球B比小球A总是滞后四分之一个周期
某同学看到一只鸟落在树上树枝上的P处,树枝
在10s内上下振动了6次,鸟飞走后他把50g的砝码
挂在P处,发现树枝上下振动了12次,换成500g
的砝码后,他发现树枝在15s内上下振动了6次,
你估计鸟的质量最接近于(B )
A.50g B.200g C.500g
D.600g
3.相位
描述周期性运动的物体在各个时刻所处 状态的物理量.
T
x Asin 2 t
T
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,
BC相距20cm,某时刻振子处于B点,经过0.5s,首次到达
C,则下列说法正正确的是( C)
A.振幅为20cm B.振子的周期为2s C.振子5s内的路程为200cm D.振子在3s内的位移为120cm
一个质点做简谐振动的图像如图所示,下列判断中正确 的是( ) A.在t=4×10-2s时,质点速度达到最大值 B.振幅为2×10-3m,频率为50Hz C.质点在0到1×10-2s的时间内,其速度和加速度方向 相同 D.该简谐振动的方程为x=0.2cos(50πt)cm
月相:不同的月相可以 表示月亮处于不同的状 态,可以反映出月亮处 于不同的位置,月相随 时间的变化规律可以反 映处月亮位置随时间变 化的规律
把简谐运动等效为一个圆周 运动,物体在不同位置所对 应的相位实际上是圆周运动 的“相位角”
月相变 化本质 上也是 角度的 变化
如图所示,并列悬挂两个相同的弹簧振子,分别将小球A、小球B向下 拉至P、Q位置,此时两球离开平衡位置的距离分别为x和1.5x(均在 弹簧弹性限度范围内)。先把小球A由静止释放,当A第一次到达平衡 位置时,由静止释放小球B,则( ) A.小球A到达最高点时,小球B还没有到达平衡位置 B.在平衡位置时,小球A与小球B的动能相等 C.运动过程中,小球A和小球B的速度不可能相等 D.小球B比小球A总是滞后四分之一个周期
某同学看到一只鸟落在树上树枝上的P处,树枝
在10s内上下振动了6次,鸟飞走后他把50g的砝码
挂在P处,发现树枝上下振动了12次,换成500g
的砝码后,他发现树枝在15s内上下振动了6次,
你估计鸟的质量最接近于(B )
A.50g B.200g C.500g
D.600g
3.相位
描述周期性运动的物体在各个时刻所处 状态的物理量.
T
x Asin 2 t
T
弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动,
BC相距20cm,某时刻振子处于B点,经过0.5s,首次到达
C,则下列说法正正确的是( C)
A.振幅为20cm B.振子的周期为2s C.振子5s内的路程为200cm D.振子在3s内的位移为120cm
一个质点做简谐振动的图像如图所示,下列判断中正确 的是( ) A.在t=4×10-2s时,质点速度达到最大值 B.振幅为2×10-3m,频率为50Hz C.质点在0到1×10-2s的时间内,其速度和加速度方向 相同 D.该简谐振动的方程为x=0.2cos(50πt)cm
人教版(2024)高中物理选择性必修一2.2 简谐运动的描述(共20张PPT)

2.2 简谐运动的描述
人教版(2019)普通高中物理选择性必修第一册
问题
有些物体的振动可以近似为简谐运动,做简谐运动的物体在一个位置附 近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢?
简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动 图象(x—t图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
关于相位差Δφ=φ2-φ1的说明:
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,……) (2)>0,表示振动2比振动1超前.
<0,表示振动2比振动1滞后.
下图为甲、乙(实线为甲,虚线为乙)两个弹簧振子的振动图像。
思考1:这两个弹簧振子的振幅是多 少?周期是多少?频率是多少?请写 出它们的位移随时间变化的关系式。
思考2:两个振动的相位、初相和相位 差各是多少?
甲的相位:πt 甲的初相位:0 相位差:π/6
乙的相位:πt+π/6 乙的初相位:π/6
学习任务三:相位
振幅
相位
角速度 (圆频率)
初相位
(平衡位置处开始计时) (最大位移处开始计时)
描述简谐运 动的物理量
振幅(A) 周期(T) 频率(f) 相位、相位差
学习任务二:周期和频率
学习任务二:周期和频率
实验结果 (1)振动周期与振幅大小无关。 (2)振动周期与弹簧的劲度系数有关,劲度系数较大时,周期较小。 (3)振动周期与振子的质量有关,质量较小时,周期较小。
结论:弹簧振子的周期由振动系统本身的质量 和劲度系数决定,而与振幅无关,所以常把周 期和频率叫做固有周期和固有频率。
学习任务三:相位 从x=Asin(ωt+φ)可以发现: 当(ωt+φ)确定时,sin(ωt+φ)的值也就确定了,所以(ωt+φ) 代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。
人教版(2019)普通高中物理选择性必修第一册
问题
有些物体的振动可以近似为简谐运动,做简谐运动的物体在一个位置附 近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢?
简谐运动:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动 图象(x—t图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动。
关于相位差Δφ=φ2-φ1的说明:
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,……) (2)>0,表示振动2比振动1超前.
<0,表示振动2比振动1滞后.
下图为甲、乙(实线为甲,虚线为乙)两个弹簧振子的振动图像。
思考1:这两个弹簧振子的振幅是多 少?周期是多少?频率是多少?请写 出它们的位移随时间变化的关系式。
思考2:两个振动的相位、初相和相位 差各是多少?
甲的相位:πt 甲的初相位:0 相位差:π/6
乙的相位:πt+π/6 乙的初相位:π/6
学习任务三:相位
振幅
相位
角速度 (圆频率)
初相位
(平衡位置处开始计时) (最大位移处开始计时)
描述简谐运 动的物理量
振幅(A) 周期(T) 频率(f) 相位、相位差
学习任务二:周期和频率
学习任务二:周期和频率
实验结果 (1)振动周期与振幅大小无关。 (2)振动周期与弹簧的劲度系数有关,劲度系数较大时,周期较小。 (3)振动周期与振子的质量有关,质量较小时,周期较小。
结论:弹簧振子的周期由振动系统本身的质量 和劲度系数决定,而与振幅无关,所以常把周 期和频率叫做固有周期和固有频率。
学习任务三:相位 从x=Asin(ωt+φ)可以发现: 当(ωt+φ)确定时,sin(ωt+φ)的值也就确定了,所以(ωt+φ) 代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。
简谐运动的描述课件

详细描述
能量图是用来描述简谐运动时振子的能量随时间变化的 图像。这个图像通常以时间为横坐标,以振子的能量为 纵坐标。在能量图中,我们可以看到振子的能量是如何 随时间变化的,以及在运动过程中能量的转换和损耗。
05
简谐运动的实例分析
单摆的简谐运动
定义
单摆是一种理想的物理模型,由一根固定在一端的轻杆或 细线,另一端悬挂质量块组成。
《简谐运动的描述课件》
2023-10-30
目录
• 简谐运动概述 • 简谐运动的基本概念 • 简谐运动的公式与计算 • 简谐运动的图像描述 • 简谐运动的实例分析 • 简谐运动的总结与展望
01
简谐运动概述
简谐运动的定义
简谐运动的定义
简谐运动是指物体在一定范围内周期性地来回运动,其运动轨迹呈现为正弦 或余弦函数的形状。这种运动是自然界中最简单、最基本的周期性运动之一 。
高阶效应
对于一些高阶的振动系统,除了振幅和频率的变化外,还需要考虑高阶效应的影响。高阶 效应会导致系统的响应呈现出更为复杂的特性。
未来对简谐运动的研究方向与价值
研究方向
未来对简谐运动的研究方向主要包括:研究更为复杂 的振动系统,例如多自由度振动系统和耦合振动系统 ;研究更为精细的振动模型,例如包含更多影响因素 和非线性效应的模型;研究更为高效的求解方法,例 如能够处理大规模数据和复杂情况的数值方法。
加速度与速度
加速度
在简谐运动中,振子的速度会不断变化,因此加速度也会不断变化。加速度是描述速度变化快慢的物 理量。
速度
在简谐运动中,振子的位置不断变化,因此速度也会不断变化。速度是描述物体运动快慢的物理量。
位移与回复力
位移
在简谐运动中,振子的位置会不断变化, 这种变化称为位移。位移是描述物体位置 变化的物理量。
2.2 简谐运动的描述 课件

πt+π 22
cm,
振动的初相位是π。 2
(2)振子的振动方程为
x=10sin
πt+π 22
cm
则 t1=0.5 s 时,振子相对平衡位置的位移
x1=10sin π2t1+π2 cm=5 2 cm
则 t2=1.5 s 时,振子相对平衡位置的位移
x2=10sin π2t2+π2 cm=-5 2 cm。
如图,A=0.08m,ω=0.5πrad/s
3、相位:位移—时间函数中的(ωt+φ)叫做相位,当t=0时的相位φ叫作初相位。 相位是一个表示振子处在振动周期中的哪个位置的物理量。
一、简谐运动的函数描述
4.周期(T)和频率( f )
内容
定义 单位 物理含义
周期
频率
做简谐运动的物体完成一次全振动所用 单位时间内完成全振动的
例 1 如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx,释放后振 子在 A、B 间做简谐运动,且 AB=20 cm,振子首次由 A 到 B 的时间为 0.1 s,求:
(1)振子振动的振幅、周期和频率; (2)振子由 A 到 O 的时间; (3)振子在 5 s 内通过的路程及 5 s 末相对平衡位置的位移大小。
二、简谐运动的图像描述
观察以下图像,列举你所观察到的两个图像的异同。
振幅A不同
周期相同
初始起点不同(步调不同) 如何用函数描述这两个图像的不同之处呢?
二、简谐运动的图像描述
(1)两个函数的相位是不同的,对于频率相同、相位不同的振子,我们通过对比 它们的相位差来比较它们的振动先后的关系。若相位差用Δφ表示,则
例 4 弹簧振子以 O 点为平衡位置在 B、C 两点间做简谐运动,BC 相距 20 cm,某时刻振子处于 B 点,经过 0.5 s,振子首次到达 C 点.求:
简谐运动ppt课件

相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动
x/cm
10
5
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
17
课堂训练
2、某弹簧振子的振动图象如图所示,根据图象判断。
下列说法正确的是( D )
A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同, 但瞬时速度方向相反 D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相 同,瞬时速度方向相反。
27
3、周期:做简谐运动的物体完成一次全振动 所需要的时间,叫做振动的周期用T表示,单 位为时间单位,在国际单位制中为秒(s)。
振动周期是描述振动快慢的物理量,周期越 长表示振动越慢,周期越小表示振动越快。
4、频率:单位时间内完成全振动的次数,叫 做振动的频率。用f表示,在国际单位制中, 频率的单位是赫兹(Hz),
3、一次全振动通过的路程是几个振幅? 半个周期内通过几个振幅? 四分之一周期内通过几个振幅?
振动物体在一个全振动过程中通过的路程等于4个振幅,在 半个周期内通过的路程等于两个振幅,但在四分之一周期 内通过的路程不一定等于一个振幅,与振动的起始时刻有 关。1T通过路程S=4A,1/2T路程S=2A
29
5
二、弹簧振子——理想化模型
1、概念: 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子,
有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称 振子。 2、理性化模型: (1)不计阻力 (2)弹簧的质量与小球相比可以忽略。
6
三、弹簧振子的位移—时间图象
1、振子的位移x:都是相对于平衡位置的位 移。 位移起点为平衡位置
7
三、弹簧振子的位移——时间图象
x/cm
10
5
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
17
课堂训练
2、某弹簧振子的振动图象如图所示,根据图象判断。
下列说法正确的是( D )
A、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cm C、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同, 但瞬时速度方向相反 D、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相 同,瞬时速度方向相反。
27
3、周期:做简谐运动的物体完成一次全振动 所需要的时间,叫做振动的周期用T表示,单 位为时间单位,在国际单位制中为秒(s)。
振动周期是描述振动快慢的物理量,周期越 长表示振动越慢,周期越小表示振动越快。
4、频率:单位时间内完成全振动的次数,叫 做振动的频率。用f表示,在国际单位制中, 频率的单位是赫兹(Hz),
3、一次全振动通过的路程是几个振幅? 半个周期内通过几个振幅? 四分之一周期内通过几个振幅?
振动物体在一个全振动过程中通过的路程等于4个振幅,在 半个周期内通过的路程等于两个振幅,但在四分之一周期 内通过的路程不一定等于一个振幅,与振动的起始时刻有 关。1T通过路程S=4A,1/2T路程S=2A
29
5
二、弹簧振子——理想化模型
1、概念: 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子,
有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称 振子。 2、理性化模型: (1)不计阻力 (2)弹簧的质量与小球相比可以忽略。
6
三、弹簧振子的位移—时间图象
1、振子的位移x:都是相对于平衡位置的位 移。 位移起点为平衡位置
7
三、弹簧振子的位移——时间图象
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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.
二、简谐运动的表达式
简谐运动的位移-时间关系 振动图象:正弦曲线
振动方程:x Asin(t )
振动方程 x Asin(t )
例题3:一个质点在平衡位置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: CD
A、8s
B、4s
C、14s
D、(10/3)s
作业子完成一次全振动的 路程与振幅之间存在怎样的关系?
一、描述简谐运动的物理量
2、周期T和频率f
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) .
(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.
中各量含义:
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.
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.
(3) 关系:T=1 / f.
弹簧振子的周期由哪些因素决定?
猜想:弹簧振子的振动周期可能由 哪些因素决定?
设计实验:
(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?
进行实验: 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.
第十一章 机械振动
一、描述简谐运动的物理量
一、描述简谐运动的物理量
1、振幅A:
(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大 距离.
(2)意义:描述振动的强弱.
振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小.
(3)单位:米(m)
振幅和位移的区别?
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.
一、描述简谐运动的物理量
一次全振动:一个完整的振动过程
振子的运动过程就是 这一次全振动的不断重复.
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.
(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,……)
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:
x Asin(t )
例题1:一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= 0_._1 m,周期T=_0_.4s,频率f=2_._5 Hz, 从t=0开始在△t=0.5s内质点的位移0_.1_m,
路程= 0_.5_m_ .
例题2:写出振动方程.
s
s
y=10sin(2π t) cm
… …
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.
二、简谐运动的表达式
简谐运动的位移-时间关系 振动图象:正弦曲线
振动方程:x Asin(t )
振动方程 x Asin(t )
例题3:一个质点在平衡位置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: CD
A、8s
B、4s
C、14s
D、(10/3)s
作业子完成一次全振动的 路程与振幅之间存在怎样的关系?
一、描述简谐运动的物理量
2、周期T和频率f
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) .
(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.
中各量含义:
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.
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.
(3) 关系:T=1 / f.
弹簧振子的周期由哪些因素决定?
猜想:弹簧振子的振动周期可能由 哪些因素决定?
设计实验:
(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?
进行实验: 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.
第十一章 机械振动
一、描述简谐运动的物理量
一、描述简谐运动的物理量
1、振幅A:
(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大 距离.
(2)意义:描述振动的强弱.
振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小.
(3)单位:米(m)
振幅和位移的区别?
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.
一、描述简谐运动的物理量
一次全振动:一个完整的振动过程
振子的运动过程就是 这一次全振动的不断重复.
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.
(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,……)
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:
x Asin(t )
例题1:一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= 0_._1 m,周期T=_0_.4s,频率f=2_._5 Hz, 从t=0开始在△t=0.5s内质点的位移0_.1_m,
路程= 0_.5_m_ .
例题2:写出振动方程.
s
s
y=10sin(2π t) cm