2021-2022学年高二物理竞赛课件：简谐振动.pptx

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1、简谐振动01 简谐振动的特征简谐振动的特征02 研究简谐振动的意义研究简谐振动的意义03 简谐振动的动力学方程简谐振动的动力学方程 04 简谐振动的物理量简谐振动的物理量 05 振幅和初相的确定振幅和初相的确定 06 简谐振动的矢量图示法简谐振动的矢量图示法07 单摆和复摆单摆和复摆08 简谐振动的能量简谐振动的能量09 简谐振动问题讨论简谐振动问题讨论 第一讲简谐振动振动振动 一个物理量在某一个值的附近作周期性变化一个物理量在某一个值的附近作周期性变化 机械振动机械振动 物体在稳定平衡位置作往返运动物体在稳定平衡位置作往返运动傅科摆傅科摆 1851年在巴黎年在巴黎物理学家傅科物理学家傅科用长

2、用长67米的摆做了米的摆做了实验。摆的周期实验。摆的周期T16.5 秒秒,相对地球摆面转过相对地球摆面转过0.05 经过经过32小时，摆面转动一周，证明地球自转小时，摆面转动一周，证明地球自转LC 振荡电路振荡电路振荡电荷振荡电荷 简谐振动的特征简谐振动的特征 物体坐标按余弦函数变化物体坐标按余弦函数变化简谐振动简谐振动 物体运动的位置与时间关系按余弦规律变化物体运动的位置与时间关系按余弦规律变化02 研究简谐振动的意义研究简谐振动的意义 振动是研究波动的基础振动是研究波动的基础 机械波机械波 各向均匀介质中质点共同振动形成各向均匀介质中质点共同振动形成驻波驻波晶体中原子在平衡位置做微小振动晶

3、体中原子在平衡位置做微小振动 简谐振动简谐振动晶格振动形成格波晶格振动形成格波电荷的振荡电荷的振荡 空间电场和磁场发生变化空间电场和磁场发生变化电场和磁场相互激发，相互作用形成电磁波电场和磁场相互激发，相互作用形成电磁波微观粒子的物质波微观粒子的物质波 几率波几率波 波函数波函数 粒子在空间出现几率粒子在空间出现几率经典物理眼中的电子运动经典物理眼中的电子运动量子物理眼中的电子运动量子物理眼中的电子运动复杂振动复杂振动 用傅立叶变换展开为用傅立叶变换展开为 若干个不同频率简谐振动的叠加若干个不同频率简谐振动的叠加 简谐振动的动力学方程简谐振动的动力学方程 一维弹簧振子一维弹簧振子 物体物体m做一维运动做一维运动弹性力弹性力动力学方程动力学方程质点的位移质点的位移 简谐运动方程简谐运动方程 圆频率圆频率质点的速度质点的速度质点的位移质点的位移质点的加速度质点的加速度位移随时间变化的曲线位移随时间变化的曲线 振动曲线振动曲线