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

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

2、幅的單位是米單位:在國(guó)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(duì)于一個(gè)給定的振動(dòng),振子的位移是時(shí)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(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小單元最小單元,振,振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷重復(fù)。重復(fù)。 全振動(dòng):全振動(dòng):一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程稱為一次一個(gè)完整的振動(dòng)過(guò)程稱為一次全振動(dòng)全振動(dòng) 若從振子經(jīng)過(guò)若從振子經(jīng)過(guò)C向右起,經(jīng)過(guò)怎向右起,經(jīng)過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全

3、振動(dòng)?樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)? 彈簧振子完成一次全振動(dòng)的路程彈簧振子完成一次全振動(dòng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間,叫做振動(dòng)的周期,單位:s s。 頻率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)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(dòng)周期可能由哪些因素彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素決定?決定? 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):設(shè)計(jì)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(guò)程中,我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位置作為計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們應(yīng)該選擇哪個(gè)位置作為計(jì)時(shí)的開始時(shí)刻?時(shí)的開始時(shí)刻? 一次全振動(dòng)的時(shí)間非常短,我們應(yīng)該怎樣測(cè)一次全振動(dòng)的時(shí)間非常短,我們應(yīng)該怎樣測(cè)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(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量彈簧振子的周期由振動(dòng)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(dòng)步調(diào)的物理量是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量, ,用相用相位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。位來(lái)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。 三、相位三、相位 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系可以用圖象來(lái)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 1A 代表物體振動(dòng)的振幅. . 2 2 叫做圓頻率,表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為: =2=2 f f 3 3“ t+t+ ” ” 這個(gè)量就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位,它是隨時(shí)間t t不斷變化的物理量,表示振動(dòng)所處的狀態(tài). . 叫初相位,簡(jiǎn)稱初相,即t=

6、0時(shí)的相位。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 sin()xAt振動(dòng)方程中各變量的含義:振動(dòng)方程中各變量的含義: 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)弱的物理量;是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量; 周期周期和和頻率頻率都是用來(lái)表示振動(dòng)快慢的物理量;都是用來(lái)表示振動(dòng)快慢的物理量; 相位相位是表示振動(dòng)步調(diào)的物理量。是表示振動(dòng)步調(diào)的物理量。 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為:簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為:x=Asin(t+ ) 小結(jié):小結(jié): 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)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(dòng)方程寫出振動(dòng)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):

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