高二物理选修3-4 11.2 简谐运动的描述 LI

第十一章机械运动两个振子的运动位移有何不同？看一看3）、振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。1）、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m。2）、振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。1、振幅静止位置振幅振幅：即平衡位置4）、振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A一、描述简谐运动的物理量区分振幅和位移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，它等于最大位移的数值。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1）、一次全振动：A/OA振子在AA/之间振动，O为平衡位置。如果从A点开始运动，经O点运动到A/点，再经过O点回到A点，就说它完成了一次全振动，此后振子只是重复这种运动。（1）从O→A→O→A/→O也是一次全振动B2）、一次全振动的特点：振动路程为振幅的4倍全振动（2）从B→A→O→A/→O→B也是一次全振动A/AOB想一想一个完整的全振动过程，有什么显著的特点？在一次全振动过程中，一定是振子连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。两个振子的运动快慢有何不同？看一看3)、频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位：Hz。1)、描述振动快慢的物理量2)、周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间，单位：s。s4)、周期和频率之间的关系：2、周期和频率f=1/T5)、周期越小，频率越大，运动越快。试一试如图所示，为一个竖直方向振动的弹簧振子，O为静止时的位置，当把振子拉到下方的B位置后，从静止释放，振子将在AB之间做简谐运动，给你一个秒表，怎样测出振子的振动周期T？为了减小测量误差，采用累积法测振子的振动周期T，即用秒表测出发生ｎ次全振动所用的总时间t，可得周期为T=t/n周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？①与振幅无关。固有周期和固有频率周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？①与振幅无关。②与弹簧有关，劲度系数越大，周期越小。固有周期和固有频率周期和频率都反映振动快慢，那么它们与哪些因素有关呢？kmT2③与振子质量有关，质量越大，周期越大。固有周期和固有频率结论：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。km2T实验结果3、振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小。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。1、振动周期与振幅大小无关。简谐运动的位移-时间关系振动图象：正弦曲线振动方程：二、简谐运动的表达式)sin(tAx)sin(tAx二、简谐运动的表达式振幅圆频率相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT22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：=2f3.“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.振动方程中各量含义：)sin(tAx(1)同相：相位差为零。(2)反相：相位差为。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．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：)sin(tAx1、下列关于振幅的说法中正确的有（）A、振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移B、振动物体所经过的路程始终大于振幅C、振幅是振动物体最大位移的绝对值D、简谐振动的振幅随时间呈周期性变化C课堂练习CD课堂练习2、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（）A、8sB、16sC、14sD、(10/3)sss写出振动方程.x=10sin(2πt+π/2)(cm)课堂练习3、一弹簧振子的位移随时间变化的图线如下图所示，试写出相应的函数表达式。科学漫步——月相1、随着月亮每天在星空中自西向东移动，在地球上看，它的形状从圆到缺，又从缺到圆周期性地变化着，周期为29.5天，这就是月亮位相的变化，叫做月相。2、随着月亮相对于地球和太阳的位置变化，使它被太阳照亮的一面有时朝向地球，有时背向地球；朝向地球的月亮部分有时大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。科学漫步——月相1、朔——当月球运行到太阳与地球之间，被太阳照亮的半球背对着地球，此时地球上的人们就看不到月球，这一天称为“新月”，也叫“朔日”，即农历初一。2、上弦——随后，月球自西向东逐渐远离太阳，到了农历初七、八，半个亮区对着地球，人们可以看到半个月亮（凸面向西），这一月相叫“上弦月”。3、望——当月球运行到地球的背日方向，即农历十五、十六、十七，月球的亮区全部对着地球，我们能看到一轮圆月，这一月相称为“满月”，也叫“望”。4、下弦——满月过后，月球逐渐向太阳靠拢，亮区西侧开始亏缺，到农历二十二、二十三，又能看到半个月亮（凸面向东），这一月相叫做“下弦月”。出现在黄昏出现在清晨