14-1-2简谐运动 振幅 周期和频率 相位.ppt

14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位1物理学物理学1a 定义：定义：物体或物体的某一部分在一定位置物体或物体的某一部分在一定位置附近来回往复的运动附近来回往复的运动b 实例实例:心脏的跳动，心脏的跳动，钟摆，乐器，钟摆，乐器，地震等地震等1 机械振动机械振动c 周期和非周期振动周期和非周期振动平衡位置平衡位置 一一 简谐运动简谐运动14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位2物理学物理学2 简谐运动简谐运动 最简单、最基本的振动最简单、最基本的振动简谐运动简谐运动复杂振动复杂振动合成合成分解分解2 简谐振动简谐振动14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位3物理学物理学3波形的分波形的分解和合成解和合成14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位4物理学物理学4 弹簧振子的振动弹簧振子的振动谐振子谐振子 作简谐运动的物体作简谐运动的物体弹簧原长弹簧原长弹性系数弹性系数14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位5物理学物理学5振动的成因振动的成因b 惯性惯性a 回复力回复力14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位6物理学物理学6令令 3 弹簧振子的运动分析弹簧振子的运动分析(特征特征)得得即即1)回复力回复力14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位7物理学物理学7简谐运动的微分方程简谐运动的微分方程积分常数，根据初始条件确定积分常数，根据初始条件确定2)动力学方程动力学方程设初始条件为设初始条件为:3)简谐运动方程简谐运动方程14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位8物理学物理学8由由得得其中其中简谐运动方程简谐运动方程14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位9物理学物理学9图图图图图图取取14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位10物理学物理学10简谐运动方程简谐运动方程 二二 振幅振幅图图例如例如:？14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位11物理学物理学11三三 周期、频率周期、频率弹簧振子周期弹簧振子周期 周期周期注意注意图图14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位12物理学物理学12 频率频率 圆频率圆频率 周期和频率仅与振动系统周期和频率仅与振动系统本身本身的的物理性质有关物理性质有关图图14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位13物理学物理学13频率为频率为例如，例如，心脏的跳动心脏的跳动80次次/分分周期为周期为大象大象 2530 马马 4050猪猪 6080 兔兔 100松鼠松鼠 380 鲸鲸 8动物的心跳（次动物的心跳（次/分）分）14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位14物理学物理学14 昆虫翅膀振动的频率（昆虫翅膀振动的频率（Hz）雌性蚊子雌性蚊子 355415 雄性蚊子雄性蚊子 455600 苍苍 蝇蝇 330 黄黄 蜂蜂 22014-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位15物理学物理学15 相位的意义相位的意义:表征任意时刻（表征任意时刻（t）物体振物体振动状态（相貌）动状态（相貌）.物体经一周期的振动，物体经一周期的振动，相位改变相位改变 .四四 相位相位相位相位(位相位相)初相位初相位14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位16物理学物理学16相位理解举例相位理解举例已知弹簧振子已知弹簧振子:理解初位相理解初位相,t=1,2,4,6s的位相及对应的位相及对应的位置的位置t=0t=1t=2t=4t=6同一位置同一位置不同状态不同状态14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位17物理学物理学17图图图图图图14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位18物理学物理学1814-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位19物理学物理学19五五 常数常数 和和 的确定的确定初始条件初始条件 对给定振动对给定振动系统，周期由系系统，周期由系统本身性质决定，统本身性质决定，振幅和初相由初振幅和初相由初始条件决定始条件决定.14-1-2 14-1-2 简谐运动简谐运动 振幅振幅 周期和频率周期和频率 相位相位20物理学物理学20已知已知 求求讨论讨论图图取取