高二物理选修简谐运动的描述.ppt

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1、高二物理选修简谐运动的描述现在学习的是第1页，共24页两个振子的运动位移有何不同？两个振子的运动位移有何不同？看一看看一看看一看看一看现在学习的是第2页，共24页3 3）、振幅是描述）、振幅是描述振动强弱振动强弱的物理量，常用字的物理量，常用字母母A A表示。1 1）、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，）、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，单位是叫做振动的振幅，单位是m m。2 2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EE=EK K+E+EP P)的高低。的高低。1 1 1 1、振幅、振幅、振幅、振幅静止位置静止位置静止位置静

2、止位置振幅振幅振幅振幅振幅振幅振幅振幅：即平衡位置：即平衡位置：即平衡位置：即平衡位置4 4）、振子振动范围的大小，就是振幅的两倍）、振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A2An一、描述简谐运动的物理量现在学习的是第3页，共24页区分振幅和位移区分振幅和位移区分振幅和位移区分振幅和位移对于一个给定的振动：对于一个给定的振动：1、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变的。变化；但振幅是不变的。2、位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移、位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。的数值。现在学习的是第4页，共24页振子的运动最显著的

3、特点是什么？振子的运动最显著的特点是什么？往复性-重复性-周期性想一想想一想想一想想一想现在学习的是第5页，共24页1 1）、一次全振动：）、一次全振动：A/O A 振子在振子在AAAA/之间振动，之间振动，O O为平衡位置。如果为平衡位置。如果从从A A点开始运动，经点开始运动，经O O点运动到点运动到A A/点，再经过点，再经过O O点回到点回到A A点，就说它完成了点，就说它完成了一次全振动一次全振动，此，此后振子只是重复这种运动。后振子只是重复这种运动。（1 1）从）从OAOAOAOA/OO也是一次全振动也是一次全振动B2 2）、一次全振动的特点：）、一次全振动的特点：振动路程为振幅的

4、振动路程为振幅的4 4倍倍全振动全振动全振动全振动（2 2）从）从BAOABAOA/OBOB也是一次全振动也是一次全振动A/AOB现在学习的是第6页，共24页想一想想一想 一个完整的全振动过程，有什么一个完整的全振动过程，有什么显著的特点？显著的特点？在一次全振动过程中，一定是振在一次全振动过程中，一定是振子子连续两次连续两次以以相同速度相同速度通过通过同一点同一点所经所经历的过程。历的过程。现在学习的是第7页，共24页 若从振子向右经过某点若从振子向右经过某点p起，经过半个周期以后起，经过半个周期以后振子运动到什么位置？振子运动到什么位置？AOAPV平衡位置平衡位置P 半个周期后振子到了半个

5、周期后振子到了P点点半个周期内的路程是多少呢？半个周期内的路程是多少呢？2AXX现在学习的是第8页，共24页 弹簧振子在四分之一周期内的路弹簧振子在四分之一周期内的路程是程是A吗？吗？有可能是有可能是A，有可能大于，有可能大于A，有可能小于，有可能小于A.OAPV平衡位置平衡位置P 现在学习的是第9页，共24页 弹簧振子在一个周期内的路程弹簧振子在一个周期内的路程一定是一定是4A，半个周期内路程，半个周期内路程一定是一定是2A，四分之一四分之一周期内的路程周期内的路程不一定是不一定是A。小小 结结现在学习的是第10页，共24页两个振子的运动快慢有何不同？两个振子的运动快慢有何不同？看一看看一看

6、看一看看一看现在学习的是第11页，共24页3)3)、频率、频率f：单位时间内完成的全振动的：单位时间内完成的全振动的次数，单位：次数，单位：HzHz。1)1)、描述振动快慢的物理量、描述振动快慢的物理量2)2)、周期、周期T T：做简谐运动的物体完成一次全振动所：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，单位：需的时间，单位：s s。s s4)4)、周期和频率之间的关系：、周期和频率之间的关系：2、周期和频率、周期和频率f=1/T5)5)、周期越小，频率越大，运动越快。、周期越小，频率越大，运动越快。现在学习的是第12页，共24页试一试试一试试一试试一试 如图所示，为一个竖直方向振如图所示，为

7、一个竖直方向振动的弹簧振子，动的弹簧振子，O O O O为静止时的位置，为静止时的位置，当把振子拉到下方的当把振子拉到下方的B B位置后，从静位置后，从静止释放，振子将在止释放，振子将在ABAB之间做简谐运动，之间做简谐运动，之间做简谐运动，之间做简谐运动，给你一个秒表，怎样测出振子的振动给你一个秒表，怎样测出振子的振动给你一个秒表，怎样测出振子的振动给你一个秒表，怎样测出振子的振动周期周期周期周期T T T T？为了减小测量误差，采用为了减小测量误差，采用为了减小测量误差，采用为了减小测量误差，采用累积法累积法累积法累积法测测测测振子的振动周期振子的振动周期振子的振动周期振子的振动周期T T

8、，即用秒表测出发生，即用秒表测出发生，即用秒表测出发生，即用秒表测出发生次全振动所用的总时间次全振动所用的总时间次全振动所用的总时间次全振动所用的总时间t t，可得周期，可得周期为为T=t/n现在学习的是第13页，共24页周期和周期和频率都反映振率都反映振动快慢，那么它快慢，那么它们与哪些因素与哪些因素有关呢？有关呢？与振幅无关。与振幅无关。固有周期和固有频率固有周期和固有频率现在学习的是第14页，共24页周期和周期和频率都反映振率都反映振动快慢，那么它快慢，那么它们与哪些与哪些因素有关呢？因素有关呢？与振幅无关。与振幅无关。与与弹簧有关，簧有关，劲度系数越大，周期越小。度系数越大，周期越小。

9、固有周期和固有频率固有周期和固有频率现在学习的是第15页，共24页周期和周期和频率都反映振率都反映振动快慢，那么它快慢，那么它们与哪些与哪些因素有关呢？因素有关呢？与振子与振子质量有关，量有关，质量越大，周期越大。量越大，周期越大。固有周期和固有频率固有周期和固有频率现在学习的是第16页，共24页结结论论：弹弹簧簧振振子子的的周周期期由由振振动动系系统统本本身身的的质质量量和和劲劲度度系系数数决决定定，而而与与振振幅幅无无关关，所所以以常常把把周周期期和和频频率率叫叫做做固固有有周周期期和和固固有有频频率率。实验结果实验结果3 3、振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周、振动周期与振子的质量

10、有关，质量较小时，周期较小。期较小。2 2 2 2、振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较、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。大时，周期较小。1 1 1 1、振动周期与振幅大小无关。、振动周期与振幅大小无关。现在学习的是第17页，共24页 简谐运运动的的位移位移-时间关系关系 振振动图象：象：正弦曲正弦曲线 振振动方程：方程：二、二、简谐运运动的表达式的表达式现在学习的是第18页，共24页二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式振幅振幅圆频率圆频率相位相位初相位初相位现在学习的是第19页，共24页1.A叫叫简谐运运动的的振幅振幅.表示表示简谐运运动的的强弱弱.2.叫叫圆

11、频率率.表示表示简谐运运动的的快慢快慢.它与它与频率的关系：率的关系：=2 f 3.“t+”叫叫简谐运运动的的相位相位.表示表示简谐运运动所所处的的状状态.叫叫初相初相,即即t=0时的相位的相位.振振动方程方程中各量含中各量含义：现在学习的是第20页，共24页(1)同相：同相：相位差为零。相位差为零。(2)反相：反相：相位差为相位差为 。4.(2-1)叫叫相位差相位差(两个具有相同两个具有相同频率的率的简谐运运动的的初相之差初相之差).对频率相同的两个率相同的两个简谐运运动有确定的相位差有确定的相位差现在学习的是第21页，共24页一、描述一、描述简谐运运动的物理量的物理量振幅、振幅、周期、周期

12、、频率和相位率和相位振幅振幅：描述振：描述振动强弱弱；周期周期和和频率率：描述振：描述振动快慢快慢;相位相位：描述振：描述振动步步调.二、二、简谐运运动的表达式：的表达式：简谐运动的描述简谐运动的描述简谐运动的描述简谐运动的描述 小结小结小结小结现在学习的是第22页，共24页1 1、下列关于振幅的说法中正确的有（、下列关于振幅的说法中正确的有（）A A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移B B、振动物体所经过的路程始终大于振幅、振动物体所经过的路程始终大于振幅C C、振幅是振动物体最大位移的绝对值、振幅是振动物体最大位移的绝对值D D、简谐振动的振幅随时间呈周期性变化、简谐振动的振幅随时间呈周期性变化C课堂练习课堂练习现在学习的是第23页，共24页CD课堂练习课堂练习2 2、一个质点在平衡位置、一个质点在平衡位置0 0点附近做简谐运动，若点附近做简谐运动，若从从0 0点开始计时，经过点开始计时，经过3s3s质点第一次经过质点第一次经过M M点；若点；若再继续运动，又经过再继续运动，又经过2s2s它第二次经过它第二次经过M M点；则质点；则质点第三次经过点第三次经过M M点所需要的时间是（点所需要的时间是（）A A、8s B8s B、16s 16s C C、14s D14s D、(10/3)s(10/3)s现在学习的是第24页，共24页