人教版 高二物理 選修3-4 第十一章：11.2《簡諧運(yùn)動的描述》課件(共18張PPT)

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1、第2節(jié)：簡諧運(yùn)動的描述 第十一章：機(jī)械振動第十一章：機(jī)械振動 一、振幅：一、振幅： 2物理意義：振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量。物理意義：振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量。 1定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅。叫做振動的振幅。 單位：在國際單位制中，振幅的單位是米單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）。）。 一、振幅：一、振幅： 2物理意義：振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量。物理意義：振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量。 1定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，定義：振動物體離開平衡位置的最大距離，叫做振動的振幅。叫做振動的振幅。 單位：在國際單位制中，振

2、幅的單位是米單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）。）。 （）振幅等于最大位移的數(shù)值。 （）對于一個給定的振動，振子的位移是時刻變化的，但振幅是不變的。 （）位移是矢量，振幅是標(biāo)量。 一、振幅：一、振幅： 思考與討論：思考與討論： 振幅和位移的區(qū)別？振幅和位移的區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一： 一次全振動是簡諧運(yùn)動的一次全振動是簡諧運(yùn)動的最小單元最小單元，振，振子的運(yùn)動過程就是這一單元運(yùn)動的不斷子的運(yùn)動過程就是這一單元運(yùn)動的不斷重復(fù)。重復(fù)。 全振動：全振動：一個完整的振動過程稱為一次一個完整的振動過程稱為一次全振動全振動 若從振子經(jīng)過若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎向右起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動才叫完成一次全

3、振動？樣的運(yùn)動才叫完成一次全振動？ 彈簧振子完成一次全振動的路程彈簧振子完成一次全振動的路程與振幅之間存在怎樣的關(guān)系？與振幅之間存在怎樣的關(guān)系？ 想一想：想一想： 周期：做簡諧運(yùn)動的物體完成一次全振動所需要的時間，叫做振動的周期，單位：s s。 頻率：單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，叫頻率，單位：HzHz，1Hz=1s1Hz=1s- -1 1。 周期和頻率之間的關(guān)系：1/f1/f。 二、周期和頻率二、周期和頻率 猜想：猜想：彈簧振子的振動周期可能由哪些因素彈簧振子的振動周期可能由哪些因素決定？決定？ 設(shè)計實(shí)驗(yàn)：設(shè)計實(shí)驗(yàn)： 彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？ 探究：探究：

4、 實(shí)驗(yàn)過程中，我們應(yīng)該選擇哪個位置作為計實(shí)驗(yàn)過程中，我們應(yīng)該選擇哪個位置作為計時的開始時刻？時的開始時刻？ 一次全振動的時間非常短，我們應(yīng)該怎樣測一次全振動的時間非常短，我們應(yīng)該怎樣測量彈簧振子的周期？量彈簧振子的周期？ 思考：思考： 實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)二： 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與探究彈簧振子的與k的關(guān)系的關(guān)系. 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與探究彈簧振子的與m的關(guān)系的關(guān)系. 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與的關(guān)系探究彈簧振子的與的關(guān)系. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 結(jié)論：結(jié)論：彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與其他因素?zé)o關(guān)。和勁度系數(shù)決定，而與其他因

5、素?zé)o關(guān)。 相位相位是表示物體振動步調(diào)的物理量是表示物體振動步調(diào)的物理量, ,用相用相位來描述簡諧運(yùn)動在一個全振動中所處的階段。位來描述簡諧運(yùn)動在一個全振動中所處的階段。 三、相位三、相位 簡諧運(yùn)動的位移和時間的關(guān)系可以用圖象來表示為正弦或余弦曲線，如將這一關(guān)系表示為數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系式應(yīng)為： )sin(tAx四、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式四、簡諧運(yùn)動的表達(dá)式 1A 代表物體振動的振幅. . 2 2 叫做圓頻率，表示簡諧運(yùn)動的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為： =2=2 f f 3 3“ t+t+ ” ” 這個量就是簡諧運(yùn)動的相位，它是隨時間t t不斷變化的物理量，表示振動所處的狀態(tài). . 叫初相位，簡稱初相，即t=

6、0時的相位。 簡諧運(yùn)動的表達(dá)式簡諧運(yùn)動的表達(dá)式 sin()xAt振動方程中各變量的含義：振動方程中各變量的含義： 描述簡諧運(yùn)動的物理量描述簡諧運(yùn)動的物理量振幅、周期、振幅、周期、頻率和相位。頻率和相位。 振幅振幅是描述振動強(qiáng)弱的物理量；是描述振動強(qiáng)弱的物理量； 周期周期和和頻率頻率都是用來表示振動快慢的物理量；都是用來表示振動快慢的物理量； 相位相位是表示振動步調(diào)的物理量。是表示振動步調(diào)的物理量。 簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為：簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為：x=Asin（t+ ） 小結(jié)：小結(jié)： 一個質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動的振動圖像如圖一個質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動的振動圖像如圖5-15所所示從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅示從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅A= _m，周期，周期=_ s，頻率，頻率f=_Hz，從，從t=0開始在開始在t=.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移 _，路程路程=_ 0.1 0.4 2.5 0.1m 0.5m 練習(xí)練習(xí)1： 寫出振動方程寫出振動方程 _. X=10sin(2 t)cm 練習(xí)練習(xí)2： 閱讀：科學(xué)漫步“月相”閱讀：科學(xué)漫步“月相” 課本課本P10 T1，T3，T4 作業(yè)：作業(yè)：