简谐运动图像和公式讲义.ppt

t/s O 3 -3 8 16 x/m 1、质点离开平衡位置的最大位移？ 2、1s末、4s末、10s末质点位置在哪里？ 3、1s末、6s末质点朝哪个方向运动？ 课 堂 练 习 4、质点在6s末、14s末的位移是多少？ 5、质点在4s、16s内通过的路程分别是多少？ 3、简谐运动的图象和公式 体验： 一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察得到的图象 这种记录振动的方法在实际中有很多应用。医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等，都是用类似的方法记录振动情况的。 绘制地震曲线的装置 心电图 　　单摆振动图象 弹簧振子运动图像 也可以用数码照相机拍摄竖直方向弹簧振子的运动录像，得到分帧照片，依次排列得到图象。 做一做 （1）、频闪照相 图像绘制方法 频闪仪每隔0.05s闪光一次，闪光的瞬间振子被照亮。拍摄时底片从下向上匀速运动，因此在底片上留下了小球和弹簧的一系列的像 振子的位移x都是相对于平衡位置的位移，以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴。规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。 （2）、建坐标系 一、简谐运动的图象 t x o 1）建立坐标系：以横轴表示时间。纵轴表示位移 2）物理意义：表示振动物体离开平衡位置的位移随时间的变化规律 振动位移：从平衡位置指向振子某时刻所在位置的 有向线段 大小为平衡位置到该位置的距离，方向为平衡位置指向振子所在位置 3）形式：正（余）弦曲线 4）获取信息 振动图象与运动的轨迹 思考 1、简谐运动的图象就是物体的运动轨迹吗？ 2、由简谐运动的图象判断简谐运动属于下列哪一种运动？ A、匀变速运动 B、匀速直线运动 C、变加速运动 D、匀加速直线运动 从简谐运动的图象知道振动物体的运动情况 1、可知振幅A 2、可知周期T和频率f 3、可知任一时刻物体相对平衡位置的位移，从而确定该时刻物体的位置 4、可以说明振动物体的速度、加速度随时间变化的情况和速度、加速度的方向 二、简谐运动的表达式 描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量. 以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则 1、公式中的A 代表什么? 2、ω叫做什么?它和T、f之间有什么关系? 3、公式中的相位用什么来表示? 4、什么叫简谐振动的初相? 振幅 角速度 相位 初相位 实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差 同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同 反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反 2、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么? 意味着乙总是比甲滞后1/4个周期或1/4次全振动 1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动? 相位每增加2π就意味着发生了一次全振动 思考与讨论 1.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt＋π）cm, 由此可知该振动的振幅是______cm，频率是 Ｈz，零时刻振动物体的速度与规定正方向_____（填“相同”或“相反”). 0.1 50 相反 课 堂 练 习 2、如图所示为一单摆及其振动图像，由图回答： (1)单摆的振幅为______，频率为______，摆长为______，一 周期(0～2 s)内位移x(F回、a、Ep)最大的时刻为______. (2)摆球多次通过同一位置(不考虑最大位移处)时，下列物理 量变化的是______. A.位移 B.速度 C.加速度 D.速率 E.动能 F.摆线张力 (3)当在悬点正下方O′处有一光滑水平钉子可挡住摆线，且 O′E＝ OE.则单摆周期为______s. 课 堂 练 习 关于简谐运动下列说法正确的是（ ） A、简谐运动一定是水平方向的运动 B、所有的振动都可以看成简谐运动 课 堂 练 习 C、物体做简谐运动时的运动轨迹一定是正弦曲线 D、只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动 D 某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图象判断下列说法正确的是（ ） A、振子偏离平衡位置的最大距离为10cm B、1s到2s的时间内振子向平衡位置运动 C、2s时和3s时振子的位移相等，运动方向也相同 D、振子在2s内完成一次往复性运动 10 5 0 -5 -10 t/s x/cm 1 2 3 4 5 6 AB 课 堂 练 习 20 -20 t/s x/cm 0 1 2 3 4 5 6 7 D 课 堂 练 习 某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的