高中物理 第十一章 机械振动 第3节《简谐运动的描述》课件 新人教版选修3-4.ppt

11.2简谐运动的描述,教学目标,知识与能力 1、知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。 教学重点:简谐运动的振幅、周期和频率的概念；相位的物理意义。 教学难点: 1、振幅和位移的联系和区别、周期和频率的联系和区别； 2、对全振动概念的理解，对振动的快慢和振动物体运动的快慢的理解； 3、相位的物理意义。,简谐运动OA = OB,一、描述简谐运动的物理量,1、振幅A,（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。,是标量,（2）物理意义：描述振动强弱的物理量,振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围,O,A,B,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？,描述振动快慢的物理量,一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。,频率f：单位时间内完成全振动的次数,一、描述简谐运动的物理量,2、周期和频率,周期T：振子完成一次全振动所需要的时间,O,A,B,C,D,简谐运动的周期公式,一、描述简谐运动的物理量,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,一、描述简谐运动的物理量,3、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.,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、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?,二、简谐运动的表达式,振幅,圆频率,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、相差为的两个振子振动步调完全相反,二、简谐运动的表达式,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2就意味着发生了一次全振动,思考与讨论,课 堂 小 结,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、周期T：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,3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态,二、简谐运动的表达式,1.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_,21,11,课 堂 练 习,2.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100t）cm, 由此可知该振动的振幅是_cm，频率是 z，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,T1:T2=1:1,课 堂 练 习,3、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？,A1:A2=1:2,4、弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐振动，B、C相距20cm，某时刻振子处于B点，经过0.5s，振子首次到达C点，求： （1）振子的周期和频率 （2）振子在5s末的位移的大小 （3）振子5s内通过的路程,T1.0s,10cm,200cm,T内通过的路程一定是4A 1/2T内通过的路程一定是2A 1/4T内通过的路程不一定是A,注意：,课 堂 练 习,f1 Hz,