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《2017-2018学年高中物理第1章机械振动第2节振动的描述教学案鲁科版选修3-4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第2节振动的描述(1.振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，振幅描述了振动的范围和强弱，用力表示。2.周期和频率都是描述物体振动快慢的物理量,周期和频率互为倒数。3.简谐运动的图像是一条正弦(余弦)曲线，直观的反映了简谐运动的位移随时间的变化规律，可表示出振幅和周期。4.简谐运动的表达式为x=/sin3t,其中A代表振幅，。是圆频率。£
2、理解•教材新知由星础到迈难由活学到活用新知个个盘畔学生用书振动特征的描述［自读教材•抓基础］1.振幅U)(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离,用畀表示。(2)物理意义：表示振动幅度大小或振动
3、鯉的物理量，是标量。2.全振动物体从某一初始状态开始到第二次回到这一状态的过程。3.周期(7)和频率(/)(1)周期(7)：振动物体完成一次全振动经历的时间。(2)频率(/)：振动物体在1s内完成全振动的次数。(3)固有周期(或固有频率)：物体在自由状态下的振动周期(或频率),是物体本身的属性，与物体是否振动无关。(4)物理意义：周期和频率都是表示物体振动快慢的物理輦,周期越小，频率越大，表示物体振动越快。(5)周期与频率的关系：(用公式表示)。［跟随名师•解疑难］1.全振动的五个特征(1)振动特征：一个完整的振动过程。(2)物理
4、量特征：位移(劝、加速度@)、速度W)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。(5)相位特征：增加2n(相位马上学到)。2.简谐运动中振幅和几个常见量的关系(1)振幅和振动系统的能量关系：对一个确定的振动系统来说，系统能量仅由振幅决定,振幅越人，振动系统能量越人。(2)振幅与位移的关系：振动中的位移是矢量，振幅是标量，在数值上，振幅与某一时刻位移的大小可能相等,但在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化。(3)振幅与路程的关系：振动中的路程是标量，是随时间不断增大的。
5、其中常用的定量关系是：①一个周期内的路程为4倍的振幅；②半个周期内的路程为2倍的振幅；③若从特殊位置开始计时，如平衡位置、最人位移处，扌周期内的路程等于振幅；④若从一般位置开始计时，扌周期内路程与振幅Z间没有确定关系，路程可能大于、等于或小于振幅。［特别提醒］连续两次通过同一位置不一定完成一次全振动，必须是以相同的速度连续两次通过同一位置。［学后自检］(小试身手)如图1・2・1所示，弹簧振子在从C间振动，0为平衡位置,'^=■^=5cm,若振子从〃到Q的运动时间是1s,则下列说法正确的是()图1-2-1A.振子从〃经0到C完成一次
6、全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动，振子通过的路程是20cmD.从E开始经过3s,振子通过的路程是30cm解析：选D振子从B-^O^C仅完成了半次全振动，所以周期T=2X1s=2s,振幅〃=BO=5cm,选项A、B错误；振子在一次全振动屮通过的路程为4/1=20cm,所以两次全振动中通过的路程为40cm,3s的时间为1.57,所以振子通过的路程为30cm,故C错误，D止确。知识点二简谐运动的图像描述［自读教材•抓基础］1.坐标系的建立以横轴表示做简谐运动的物体运动的时间纵轴表示做简谐运动的物体运动过程中相对
7、平衡位置的位移决2.图像的特点-条止弦（或余弓玄）曲线,如图1-2-2所示。1.图像意义表示做简谐运动的物体在任意时刻相对于平衡位置的位歿。［跟随名师・解疑难］由rt图像可识别哪些物理量？（1）由图像可以直接读取振幅/和周期7；可以求出频率冗（2）比较质点任意时刻的位移大小和方向。图1-2-3中,衣时刻质点的位移比%时刻质点的位移大，方1时刻位移方向为正，广2时刻位移方向为负。（3）比较质点任意时刻的加速度（冋复力）大小和方向。由于加速度（冋复力）大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反,所以图1-2-3中时寸刻质点的加速度（回复
8、力）比方2时刻质点的加速度（冋复力）大，力时刻加速度方向为负，十2时刻加速度（回复力）方向为正。（4）比较质点任意时刻的速度大小和方向。图像的斜率表示该时刻的速度，斜率的绝对值为速度的大小，斜率的正负为速度的方向，所以图1-2-3中心时刻质点的速度比Z2时刻质点的速度小，力时刻速度方向为负，矗时刻速度方向也为负。（5）判断任意时间内质点的位移、加速度（回复力）、速度的变化情况。图1-2-3中b〜力时间内位移减小时，则靠近平衡位置，加速度（冋复力）减小，速度增加；位移增加时，则远离平衡位置，加速度（回复力）增加，速度减小。［特别提醒
9、］（1）简谐运动的图像不是振动质点的轨迹。做简谐运动质点的轨迹是质点（如弹簧振子）往复运动的那一段线段。(2)位移图像是以/轴上纵坐标的数值表示质点相对平衡位置的位移，以广轴上横坐标的数值表示各个时刻，这样在x■广坐标系内，可以找到各个时刻对应质点
