11.2简谐动的描述.pptVIP

* * 11.2 简谐运动的描述 一、振幅，周期和频率 上面所标的两段A有何特点？代表什么？ 演示 一、振幅，周期和频率 1.振幅 ①振动物体离开平衡位置的最大位移叫振幅。 ②振幅用来反映振动物体振动的强弱（系统蕴涵的能量） ③振幅的单位是m，符号是A。 振幅能够反映什么？ 运动快慢与振动快慢有区别吗？ V→运动快慢 ？→振动快慢 一、振幅，周期和频率 2.周期 ①全振动：振动物体以相同速度相继通过同一位置所经历的过程叫做一次全振动。 ②做简谐运动的物体完成一次全振动所花的时间叫做一个周期，是用来反映物体振动快慢的物理量。 ③周期的单位是s，常用符号是T。 3.频率 ①做简谐运动的物体，在单位时间内完成全振动的次数叫频率。它也用来反映物体的振动快慢。 ②频率的单位是 赫兹(Hz)，常用符号为 f 二、振幅与位移，周期与频率的关系 振幅与位移一样吗？ 1.振幅与位移 ①振幅反映振动强弱，位移反映位置变化。 ②振幅是标量，位移是矢量 ③振幅是偏离平衡位置的最大距离，位移是偏离平衡位置的距离。位移最大值的大小就是振幅 2.周期与频率 ①都是反映振动快慢的物理量 ②两者互为倒数。即: T=1/f 如何反映？两者有何关系？ 三、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？ 演示 ①与振幅无关。 ②与弹簧有关，劲度系数(回复系数)越大，周期越小。 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 与振子质量有关，质量越大，周期越大 四、相位及简谐运动的表达式 1、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一个全振动中所处的阶段。 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 (1)同相：相位差为零，一般地为??=2n? (n=0,1,2,……) (2)反相：相位差为? ，一般地为?=(2n+1)? (n=0,1,2,……) (?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． 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 简谐运动的位移-时间关系 振动图象：正弦曲线 振动方程： 2、简谐运动的表达式 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?f 3.“ ?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： 2、简谐运动的表达式 振幅 圆频率 相位 初相位 五、振子的路程和位移 做简谐运动的物体在任意一个周期内通过的路程是多少？ ①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4A 做简谐运动的物体在任意1/2个周期内通过的路程是多少？ ②无论从什么位置开始计时，物体在1/2个周期内通过的路程均为2A 做简谐运动的物体在任意1/4个周期内通过的路程是多少？ 五、振子的路程和位移 ①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4A ②无论从什么位置开始计时，物体在1/2个周期内通过的路程均为2A 五、振子的路程和位移 ①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4A。 ②无论从什么位置开始计时，物体在1/2个周期内通过的路程均为2A。 ③物体在任意1/4周期内通过的路程不一定等于A，可能大于A，可能小于A，当然也可能等于A。 位移：振动物体的位移式物体相对于平衡位置的位移，它总是以平衡位置为始点，方向由平衡位置指向物体所在的位置，位移的大小等于这两个位置之间的距离，物体经平衡位置时位移方向发生改变 速度:简谐运动是变加速运动，物体经平衡位置时速度最大，物体在最大位移处时速度为零，且物体的速度在最大位移处改变方向 加速度：物体处在最大位移处时加速度最大，物体处在平衡位置时加速度最小（为零），物体经平衡位置时，加速度方向发生改变。 简谐运动中阵子的位移、速度、加速度的变化具有周期性 物理量 变化过程 B O O B’ B’ O O B 位移（X） 方向 大小 加速度（a） 方向 大小 速度（V） 方向 大小 向右 减小 向左 减小 向左 增大 向左 增大 向右 增大 向左 减小 向左 减小 向右