人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第二章 机械振动 2 简谐运动的描述.ppt

答案AD学以致用?随堂检测全达标1.如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间振动,则()A.从B→O→C为一次全振动B.从O→B→O→C为一次全振动C.从C→O→B→O→C为一次全振动D.从D→C→O→B→O为一次全振动答案C解析从全振动中路程与振幅间的固定关系上解决本题。A项对应的路程是振幅的2倍,B项所述路程为振幅的3倍,C项所述路程为振幅的4倍,D项对应的路程大于3倍振幅而小于4倍振幅,故C正确。2.如图所示,一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,其平衡位置在x轴坐标原点O处。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,物体具有沿x轴正方向的最大速度,图中能正确反映该弹簧振子的位移x与时间t关系的图像是()答案B解析物体具有沿x轴正方向的最大速度,一定运动到平衡位置,向x轴正方向运动,因此在0时刻,该物体一定位于负的最大位移处,故选B。3.一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8cm,频率为0.5Hz,在t=0时位移是4cm,且向x轴负向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程。本课结束2.(多选)一个物体做简谐运动时,周期是T,振幅是A,那么该物体()答案BD二、简谐运动的表达式简谐运动中的位移(x)与时间(t)关系的表达式还可写为其中x表示质点在t时刻相对于平衡位置的位移。A代表简谐运动的振幅,T表示简谐运动的周期,φ0表示初相位。易错辨析判一判(1)简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ)中,x表示振动质点相对于初始位置的位移。()(2)简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ)中,ωt+φ表示相位,相位每增加π,意味着物体完成了一次全振动。()×x表示振动质点相对于平衡位置的位移。×相位每增加2π,物体完成了一次全振动。即学即用练一练一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt,位移y的单位为m,时间t的单位为s。则下列说法正确的是()A.弹簧振子的振幅为0.2mB.弹簧振子的周期为1.25sC.在t=0.2s时,振子的运动速度为零D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m答案C解析由y=0.1sin(2.5πt)知,弹簧振子的振幅为0.1m,选项A错误;弹簧振子的周期,选项B错误;在t=0.2s时,y=0.1m,即物体到达最大位移处,此时物体的运动速度为零,选项C正确;只有当物体从平衡位置或者从最大位移处开始计时时,经过0.2s,物体的位移大小才为0.1m,选项D错误。重难探究?能力素养全提升探究一描述简谐运动的物理量及其关系的理解【情境探究】将弹簧上端固定,下端悬吊钢球,旁边立一把刻度尺,把钢球从平衡位置向下拉一段距离A,放手让其运动。仔细观察钢球的运动。(1)钢球的位移怎么变化?(2)钢球偏离平衡位置的最大距离改变吗?要点提示(1)钢球相对于平衡位置的位移随时间时大时小,呈周期性变化。(2)不变。【知识归纳】1.对全振动的理解(1)振动过程:如图所示,从O点开始,一次全振动的完整过程为O→A→O→A→O;从A点开始,一次全振动的完整过程为A→O→A→O→A。(2)物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。(3)时间特征:历时一个周期。(4)路程特征:振幅的4倍。2.简谐运动中振幅和几个物理量的关系(1)振幅与位移的关系①在同一简谐运动中振幅是不变的,而位移却时刻变化。②振幅是标量,位移是矢量,其方向是由平衡位置指向振动物体所在位置。③振幅在数值上等于位移的最大值。(2)振幅与路程的关系①振动物体在一个周期内的路程一定为四个振幅;②在半个周期内的路程一定为两个振幅;③振动物体在T内的路程可能等于一个振幅,可能大于一个振幅,还可能小于一个振幅;④只有当T的初始时刻振动物体在平衡位置或最大位移处,T内的路程才等于一个振幅。3.振幅与周期的关系在简谐运动中,一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的,与振幅无关,振幅越大,振动过程中的最大位移越大,但周期为定值。要点笔记振幅大,振动物体的位移不一定大,但其最大位移一定大。【应用体验】典例1一个做简谐运动的质点,它的振幅是4cm,频率是2.5Hz,该质点从平衡位置开始经过2.5s后,位移的大小和经过的路程为()A.4cm,10cm B.4cm,100cmC.0,24cm D.0,100cm审题突破答案B考题点睛要点笔记计算位移时一定注意,