简谐运动图象课件.ppt

1、1 1、如何反映简谐运动的强弱和振动快慢？、如何反映简谐运动的强弱和振动快慢？2 2、弹簧振子的周期与哪些因素有关？、弹簧振子的周期与哪些因素有关？振幅（振幅（A）周期和频率周期和频率与振子的质量和弹簧的劲度系数有关，与振幅无关1 1、定义法、定义法:位移随时间按位移随时间按正弦规律正弦规律变变化化.2 2、图象法、图象法:是是正弦曲线正弦曲线.三、简谐运动的描述三、简谐运动的描述2、简谐运动的位移图象、简谐运动的位移图象振动图象振动图象已知：已知：A=3cmA=3cm，T=8sT=8s，规定向右方向为正，规定向右方向为正方向，从平衡位置方向，从平衡位置O O（向（向B B）开始计时，）开始计

2、时，试：大致画出它的振动图像？试：大致画出它的振动图像？从从平衡位置平衡位置O（向（向B）开始计时）开始计时从从B 开始计时开始计时简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线简谐运动的振动图象表示某个振动物体简谐运动的振动图象表示某个振动物体相对于平衡位置的相对于平衡位置的位移位移随时间随时间变化的规律变化的规律（1）、简谐运动的图象及物理意义）、简谐运动的图象及物理意义注意：注意：振动图象是不是质点的运动轨迹。振动图象是不是质点的运动轨迹。（2）、从简谐运动的图象了解振动物体）、从简谐运动的图象了解振动物体的运动情况的运动情况1、可知振幅A2、可知周期和频率3、

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（加速度的方向总指向平衡位置）（3 3）、振动曲线的应用）、振动曲线的应用说明：一切复杂的振动都不是简谐振动，但它们都可说明：一切复杂的振动都不是简谐振动，但它们都可以看作是若干个振幅和频率不同的简谐振动的合成。以看作是若干个振幅和频率不同的简谐振动的合成。因而它们的振动曲线是正弦或余弦曲线的合成。因而它们的振动曲线是正弦或余弦曲线的合成。（1 1）心电图仪）心电图仪（2 2）地震仪）地震仪例：如图所示，是质点的振动图象，则振幅是_m，频率是_Hz，0-4s内质点通

4、过路程是_m，6s末质点位移是_m。答案：答案：0.02、0.125、0.04、0.02一个质点作简谐运动的振动图像如图一个质点作简谐运动的振动图像如图5-15所示从图中可以看出，该质点的振幅所示从图中可以看出，该质点的振幅A=_m，周期，周期=_ s，频率，频率f=_Hz，从，从t=0开始在开始在t=.5s内质点的位移内质点的位移 _，路程路程=_例：例：0.10.42.50.1m0.5m例：如图所示，是某简谐振动图象，试由图象判断下例：如图所示，是某简谐振动图象，试由图象判断下列说法哪些正确：列说法哪些正确：()()A A、振幅是、振幅是6cm B6cm B、周期是、周期是8s 8s C

5、C、4s4s末摆球速度为负，振动加速度为零末摆球速度为负，振动加速度为零 DD、第、第6s6s末摆球的加速度为正，速度为零末摆球的加速度为正，速度为零E E、第、第9s9s末摆球的加速度为正，速度为正末摆球的加速度为正，速度为正F F、4s4s末振子速度为负末振子速度为负,加速度为零加速度为零 GG、第、第14s14s末振子的加速度为正，速度最大末振子的加速度为正，速度最大BCDF例例:如图质点做简谐振动的图像如图质点做简谐振动的图像,由此可知由此可知:At=0时，质点的位移、速度均为零时，质点的位移、速度均为零Bt=1s时，质点的位移为正向最大，速度为零，时，质点的位移为正向最大，速度为零，

6、加速度为负向最大加速度为负向最大Ct=2s时，质点的位移为零，速度为负向最大时，质点的位移为零，速度为负向最大值，加速度为零值，加速度为零D质点的振幅为质点的振幅为5cm，周期为，周期为2sBC例：例：某一弹簧振子的振动图象如图所示，则由图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（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、振子偏离平衡位置的最大距离为10cmB、1s到到2s的时间内振子向平衡位置运动的时间内振子向平衡位置运动C、2s时和时和3s时振子的位移相等，运动方向也时振子的位移相等，运动方向也相同相同D、振子在、振子在2s内完成一次往复性运动内完成一

7、次往复性运动1050-5-10t/sx/cm1 2 3 4 5 6A B某弹簧振子的振动图象如图所示，根据图象判断。下列说法正确的是（）oA、第1s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反oB、第2s末振子相对于平衡位置的位移为-20cmoC、第2s末和第3s末振子相对于平衡位置的位移均相同，但瞬时速度方向相反oD、第1s内和第2s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反。20-20t/sx/cm0 1 2 3 4 5 6D巩固练习描述物体的运动规律一般可以用几种方法？描述物体的运动规律一般可以用几种方法？公式法即用物理公式表示图象法即用物理图象表示例：例：写出振动方程写出振动方程

8、 .X=10sin(2 t)cm)sin(tAx二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式振幅振幅圆频率圆频率相位相位初相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT22相位相位 相位相位是表示物体振动步调的物理是表示物体振动步调的物理量量,用相位来描述简谐运动在一个用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。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，实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差简称相差 2121tt同相：同相：频率相同、初相相同频率相同、初相相同(即相差为即相差为0 0）的两个振子振动步调完全相同的两个振子振动步调完全相同反相：

9、反相：频率相同、相差为频率相同、相差为的两个振子的两个振子振动步调完全相反振动步调完全相反3 3、简谐运动的表达式、简谐运动的表达式2 2、甲和乙两个简谐运动的相差为、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么，意味着什么?2意味着乙总是比甲滞后意味着乙总是比甲滞后1/41/4个周期或个周期或1/41/4次全振动次全振动 1 1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成、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了一次全振动?相位每增加相位每增加2 2就意味着发生了一次全振动就意味着发生了一次全振动思考与讨论思考与讨论1 1、右图中是甲乙两弹簧振子的振动图象，两、右图中是甲乙两弹簧振子

10、的振动图象，两振动振幅之比为振动振幅之比为_，频率之比为，频率之比为_，甲和乙的相差为甲和乙的相差为_ _ 2课课 堂堂 练练 习习4 4、特征值法、特征值法:振幅振幅;周期周期、频率频率;相位相位.强弱强弱；快慢快慢;步调步调.1 1、定义法、定义法:位移随时间按位移随时间按正弦规律正弦规律变变化化.2 2、图象法、图象法:是是正弦曲线正弦曲线.)sin(tAx3 3、公式法：、公式法：三、简谐运动的描述三、简谐运动的描述小结：小结：简谐运动与匀速圆周运动的关系简谐运动与匀速圆周运动的关系1、A A 代表代表物体振动的振幅物体振动的振幅.2 2、叫做圆频率，表示叫做圆频率，表示简谐运动的快简

11、谐运动的快慢慢。它与频率之间的关系为：。它与频率之间的关系为：=2=2 f f 3 3、“t+t+”这个量就是简谐运动的这个量就是简谐运动的相相位位，它是随时间，它是随时间t t不断变化的物理量，不断变化的物理量，表示振动所处的状态表示振动所处的状态.叫叫初相位初相位，简，简称初相，即称初相，即t=0时的相位。时的相位。简谐运动的表达式简谐运动的表达式sin()xAt振动方程中各变量的含义：振动方程中各变量的含义：2.2.某简谐运动的位移与时间关系为：某简谐运动的位移与时间关系为：x x=0.1sin=0.1sin（100100tt）cm,cm,由此可知该振动由此可知该振动的振幅是的振幅是_cm_cm，频率是，频率是 z z，零时，零时刻振动物体的速度与规定正方向刻振动物体的速度与规定正方向_（填（填“相同相同”或或“相反相反”).).课课 堂堂 练练 习习