人教版选修3-4　第11章　11.1－2简谐运动及其描述（共26张PPT）.pptx

第十一章 机械振动思考1：我们以前学过哪些运动形式？加速度大小方向都不变 的匀变速直线运动加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动加速度大小不变方向改变的变加速曲线运动匀速圆周运动思考2：如果加速度大小和方向都改变，那么物体会做什么运动呢？18.12简谐运动及其描述机械振动这些运动的共同特点是什么？围绕着“中心”位置，即有平衡位置“往复”运动，即有往复性，周期性 物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动。弹簧振子——理想化模型O概念： 小球和弹簧所组成的系统称作弹簧振子，有时也把这样的小球称做弹簧振子或简称振子。理性化模型：不计阻力，小球看成质点弹簧的质量与小球相比可以忽略。注：弹簧振子不一定只在水平面内运动。xto弹簧振子的位移-时间图像（振动图像）频闪照相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。描图记录法 在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。用运动传感器测量弹簧振子的运动 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。心电图绘制地震曲线的装置xto简谐运动及其图像 定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。振动图象横坐标：振动时间t纵坐标：振子相对于平衡位置的位移注意：振动图象是位移随时间变化的规律，它不是质点运动的轨迹。位移、速度特点 位移：方向始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变；远离平衡位置时位移增大，靠近平衡位置时位移减小。 速度：每经过最大距离处速度方向发生改变，远离平衡位置（位移增大）时速度方向和位移方向相同，靠近平衡位置（位移减小）时速度方向和位移方向相反。描述简谐运动的物理量1.振幅（A）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。 物理意义：描述振子振动强弱的物理量振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围OAB简谐运动OA = OB2.周期和频率周期T：振子完成一次全振动所需要的时间频率f：单位时间内完成全振动的次数Ｔ＝1/fCDOAB问题：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？振动物体连续两次以相同速度通过C所经历的过程。简谐运动的周期公式 简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关。3.相位 相位是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在各个时刻所处的不同状态。简谐运动的表达式相位振幅，描述振动的强弱初相位，表示t＝0时简谐运动的质点所处的状态圆频率，描述振动的快慢 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,相差??=2n? (n=0,1,2,……)的两个振子振动步调完全相同反相：频率相同、相差??=(2n+1)? (n=0,1,2,……)的两个振子振动步调完全相反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2.甲和乙两个简谐运动的相差为∏/2，意味着什么?乙总是比甲滞后1/4个周期或1/4次全振动。一. 描述简谐运动的物理量1、振幅A振动物体离开平衡位置的最大距离。2、全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动3、周期和频率:Ｔ＝1/f4、相位：描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量。二. 简谐运动的表达式相位差：D1、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x/cm1050-5-101 2 3 4 5 6t/s2、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10cmB、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AB3.右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两振动振幅之比为_____， 频率之比为____， 甲和乙的相差为_____ 4.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”).2∶１ 1∶１ 0.150相反5、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x后释放，第二次把弹簧压缩2x后释放，则先后两次振动的周期和振幅之比分别为多少？T1:T2=1:1A1:A2=1:26、弹簧振子以O点为平衡位置，在B