J简谐运动的描述.pptx

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1、一、机械振动：一、机械振动：1.定义定义:物体在物体在平衡位置平衡位置附近所做的附近所做的往复运动往复运动.2.特点特点:对称性对称性;周期性周期性.二、弹簧振子模型：二、弹簧振子模型：1.小球看成质点小球看成质点;2.忽略弹簧质量忽略弹簧质量;3.忽略摩擦力忽略摩擦力.四、简谐运动：四、简谐运动：1、定义、定义:质点的位移随时间按正弦规律变化的振动质点的位移随时间按正弦规律变化的振动.2、图象图象:是一条正弦曲线是一条正弦曲线.三、振动图像三、振动图像(x-t图象图象)横坐标横坐标t时间时间;纵坐标纵坐标x偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移.复习复习第1页/共17页简谐运动简谐运动OA=O

2、BOA=OB1 1、振幅、振幅A A（1 1）定义：振动物体离开平衡位置的最大）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。距离。是标量是标量（2 2）物理意义：描述振动强弱的物理量）物理意义：描述振动强弱的物理量振幅的两倍（振幅的两倍（2A2A）表示振动物体运动范围）表示振动物体运动范围O OA AB B（）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（）单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m m）一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量第2页/共17页振幅和位移的区别？（）振幅等于最大位移的数值。（）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。（）位移是矢量，振幅是标量。txo

3、第3页/共17页2 2、周期和频率 周期T T：振子完成一次全振动所需要的时间问题1 1：ODBDOODBDO是一个周期吗？问题2 2：若从振子经过C C向右运动，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。频率f f：单位时间内完成全振动的次数完成一次全振动的路程是完成一次全振动的路程是4A第4页/共17页 简谐运动的简谐运动的周周期和频率期和频率由振由振动系统本身的动系统本身的因素决定，因素决定，与与振幅无关振幅无关（m振子的质量振子的质量和和k弹簧的劲度系数）弹簧的劲度系数）简谐运动的周期公式简谐

4、运动的周期公式第5页/共17页 简谐运动的简谐运动的位移位移-时间关系时间关系 振动振动图象：图象：正弦曲线正弦曲线 振动振动方程：方程：二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式第6页/共17页二、简谐运动的表达式振幅圆频率相位初相位第7页/共17页1.A叫叫简谐运动简谐运动的的振幅振幅.表示表示简谐运动简谐运动的的强弱强弱.2.叫叫圆频率圆频率.表示表示简谐运动的简谐运动的快慢快慢.它与频率的关系：它与频率的关系：=2 f 3.“t+”叫叫简谐运动的简谐运动的相位相位.表示表示简简谐运动谐运动所处的所处的状态状态.叫叫初相初相,即即t=0时的相位时的相位.简谐运动的表达式中各量含义：中各量含

5、义：第8页/共17页(1)同相：相位差为零。一般地为=2n=2n (n=0,1,2,)(n=0,1,2,)(2)反相：相位差为 。一般地为=(2n+1)=(2n+1)(n=0,1,2,)(n=0,1,2,)4.(2-1)叫叫相位差相位差(两个具有相同频率的两个具有相同频率的简谐运动的简谐运动的初相之差初相之差).对频率相同的两个简对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差谐运动有确定的相位差第9页/共17页1.1.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为动振幅之比为_，频率之比为，频率之比为_，甲和乙的相差为甲和乙的相差为_ _ 2121 1111

6、课课 堂堂 练练 习习第10页/共17页 2.2.某某简简谐谐运运动动的的位位移移与与时时间间关关系系为为：x x=0.1sin=0.1sin（100100tt）cm,cm,由由此此可可知知该该振振动动的的振振幅幅是是_cm_cm，频频率率是是 z z，零零时时刻刻振振动动物物体体的的速速度度与与规规定定正正方方向向_（填填“相相同同”或或“相反相反”).).0.10.15050相反相反课课 堂堂 练练 习习第11页/共17页T T1 1:T:T2 2=1:1=1:1课课 堂堂 练练 习习3 3、有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次、有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩用力把

7、弹簧压缩x x后释放，第二次把弹簧压缩后释放，第二次把弹簧压缩2x2x后释放，则先后两次振动的周期和振幅之比分后释放，则先后两次振动的周期和振幅之比分别为多少？别为多少？A A1 1:A:A2 2=1:2=1:2第12页/共17页4.写出振动方程 .X=10sin(2 t)cm第13页/共17页5 5、弹簧振子以、弹簧振子以O O点为平衡位置，在点为平衡位置，在B B、C C两点之两点之间做简谐振动，间做简谐振动，B B、C C相距相距20cm20cm，某时刻振子处，某时刻振子处于于B B点，经过点，经过0.5s0.5s，振子首次到达，振子首次到达C C点，求：点，求：（1 1）振子的周期和频

8、率）振子的周期和频率（2 2）振子在）振子在5s5s末的位移的大小末的位移的大小（3 3）振子）振子5s5s内通过的路程内通过的路程T T1.0s 1.0s 10cm10cm200cm200cmT T内通过的路程内通过的路程一定一定是是4A4A1/2T1/2T内通过的路程内通过的路程一定一定是是2A2A1/4T1/4T内通过的路程内通过的路程不一定不一定是是A A注意：注意：课课 堂堂 练练 习习f f1 Hz1 Hz第14页/共17页振子的路程和位移振子的路程和位移无论从什么位置开始计时，物体在一个无论从什么位置开始计时，物体在一个周期内通过的路程均为周期内通过的路程均为4A4A。无论从什么位置开始计时，物体在无论从什么位置开始计时，物体在1/21/2个周期内个周期内通过的路程均为通过的路程均为2A2A。物体在任意物体在任意1/41/4周期内通过的路程周期内通过的路程不一定等于不一定等于A A，可能大于可能大于A A，可能小于，可能小于A A，当然也可能等于，当然也可能等于A A。第15页/共17页第16页/共17页谢谢您的观看！第17页/共17页