(人教版选修3-4课件)高中物理选修：11.2简谐运动的描述课件.ppt

《(人教版选修3-4课件)高中物理选修：11.2简谐运动的描述课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理选修3-4·人教版新课标导学第十一章机械振动第二节简谐运动的描述※知道什么是振幅、周期、频率和相位※理解并掌握周期和频率的关系※了解简谐运动的表达式1课前预习2课内探究3素养提升4课堂达标5课时作业课前预习1．振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的________，用A表示，国际单位：m。(2)物理意义：表示振动的_________，是标量。2．全振动(1)振子以相同的速度相继通过___________所经历的过程，即一个完整的振动过程。(2)不管以哪里作为开始研究的起点，弹簧振子完成一次全振动的时间总是_________的。描述简谐运动的物理量最大距离强弱同一位置相等3．周期和频率

2、(1)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的_________，用T表示，国际单位：s。(2)频率：单位时间内完成全振动的_________，用f表示，单位：Hz。(3)周期T与频率f的关系：T＝________(4)物理意义：周期和频率都是表示物体_____________的物理量，周期越小，频率_________，表示物体振动越快。4．相位用来描述周期性运动在各个时刻所处的____________。其单位是______(或度)。时间次数振动快慢越大不同状态弧度1．简谐运动的一般表达式x＝____________式中：A是振幅，T是周期，φ0是初相位。2．相位差对两个简谐运动x1

3、＝A1sin(ωt＋φ1)和x2＝A2sin(ωt＋φ2)，Δφ＝_____________，即是两振动的相位差。简谐运动的表达式φ2－φ1『判一判』(1)周期、频率是表征物体做简谐运动振动快慢程度的物理量。()(2)振幅就是指振子的位移。()(3)振幅就是指振子的路程。()(4)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程不一定是一次全振动过程。()(5)两个振动物体相位相同，则其振动步调相反。()√××√×『选一选』(多选)一个质点做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法中正确的是()A．振动周期为4sB．振动频率为0.25HzC．振动的振幅为10cmD．5s末质点的位移为零解析：由图象可

4、看出，T＝4s，f＝0.25Hz，A＝5cm,5秒末x＝0，故ABD正确，C错误。ABD『想一想』简谐运动的函数表达式的一般形式为x＝Asin(ωt＋φ)，简谐运动的函数表达式能否用余弦函数表示？答案：简谐运动的位移和时间的关系既可以用正弦函数表示，也可以用余弦函数表示，只是对应的初相位不同。课内探究扬声器发声时，手摸喇叭的发音纸盆会感觉到它在振动，把音响声音调大，发觉纸盆的振动更加剧烈，想想这是为什么？探究一　描述简谐运动的物理量及其关系的理解提示：扬声器发出的声音是由其喇叭的纸盆振动形成的，振动越剧烈，即振幅越大，纸盆振动的能量越大，喇叭越响，手感觉纸盆振动得越厉害，说明振幅是反映振

5、动剧烈程度的物理量。1．对全振动的理解正确理解全振动的概念，应注意把握振动的五个特征。(1)振动特征：一个完整的振动过程。(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。(5)相位特征：增加2π。2．振幅、位移和路程的关系振幅位移路程定义振动物体离开平衡位置的最大距离从平衡位置指向振子所在位置的有向线段运动轨迹的长度矢、标性标量矢量标量变化在稳定的振动系统中不发生变化大小和方向随时间做周期性变化随时间增加联系(1)振幅等于位移最大值的数值；(2)振子在一个周期内的路程等于4个振幅；而振子在一个周

6、期内的位移等于零。弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动，BC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)振子的振幅；(2)振子的周期和频率；(3)振子在5s内通过的路程及位移大小。解题指导：一个全振动的时间叫做周期，周期和频率互为倒数关系。简谐运动的位移是振子离开平衡位置的距离。要注意各物理量之间的区别与联系。答案：10cm(2)1s,1Hz(3)200cm,10cm〔对点训练1〕(河南师范大学附属中学2017～2018学年高二下学期月考)一质点做简谐运动，其相对平衡位置的位移x与时间t的关系如图所示，由图可知()A．质点振动的频率为1.6Hz

7、B．质点振动的振幅为4.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同C做简谐运动物体的振动位移随时间按正弦函数规律变化，其函数关系式为y＝Asin(ωt＋φ)。(1)式中A表示简谐运动的什么物理量？(2)ω、φ各表示简谐运动的什么物理量？提示：(1)振幅(2)圆频率；初相探究二　对简谐运动表达式的理解特别提醒：关于相位差Δφ＝φ2－φ1的说明：(1)取值范围：－π≤Δφ