高中物理第十一章 機械振動11.2簡諧運動ppt課件

1、高中物理新人教版選修- 4系列課件11.2教學目的教學目的 知識與才干知識與才干 1、知道振幅、周期和頻率的概念，知道全振動、知道振幅、周期和頻率的概念，知道全振動的含義。的含義。2、了解初相和相位差的概念，了解相、了解初相和相位差的概念，了解相位的物理意義。位的物理意義。3、了解簡諧運動位移方程中各、了解簡諧運動位移方程中各量的物理意義，能根據(jù)振動方程描畫振動圖象。量的物理意義，能根據(jù)振動方程描畫振動圖象。 教學重點教學重點:簡諧運動的振幅、周期和頻率的概念；簡諧運動的振幅、周期和頻率的概念；相位的物理意義。相位的物理意義。 教學難點教學難點: 1、振幅和位移的聯(lián)絡和區(qū)別、周期和、振幅和位移

2、的聯(lián)絡和區(qū)別、周期和頻率的聯(lián)絡和區(qū)別；頻率的聯(lián)絡和區(qū)別； 2、對全振動概念的了解，、對全振動概念的了解，對振動的快慢和振動物體運動的快慢的了解；對振動的快慢和振動物體運動的快慢的了解； 3、相位的物理意義。相位的物理意義。 簡諧運動簡諧運動OA = OBOA = OB一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量1 1、振幅、振幅A A1 1定義：振動物體分開平衡位置的最大間隔。定義：振動物體分開平衡位置的最大間隔。是標量是標量2 2物理意義：描畫振動強弱的物理量物理意義：描畫振動強弱的物理量振幅的兩倍振幅的兩倍2A2A表示振動物體運動范圍表示振動物體運動范圍O OA AB B問題：假設從振

3、子經(jīng)過問題：假設從振子經(jīng)過C C向右起，經(jīng)過怎向右起，經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動？樣的運動才叫完成一次全振動？描畫振動快慢的物理量描畫振動快慢的物理量一次全振動：振動物體從某一初始形狀開場，一次全振動：振動物體從某一初始形狀開場，再次回到初始形狀即位移、速度均與初態(tài)完再次回到初始形狀即位移、速度均與初態(tài)完全一樣所閱歷的過程。全一樣所閱歷的過程。頻率頻率f f：單位時間內完成全振動的次數(shù)：單位時間內完成全振動的次數(shù)一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量2 2、周期和頻率、周期和頻率周期周期T T：振子完成一次全振動所需求的時間：振子完成一次全振動所需求的時間O OA AB BC

4、CD DkmT2簡諧運動的周期公式簡諧運動的周期公式一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本簡諧運動的周期和頻率由振動系統(tǒng)本身的要素決議，與振幅無關身的要素決議，與振幅無關一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量3 3、相位、相位 描畫周期性運動的物體在各個時辰所處形描畫周期性運動的物體在各個時辰所處形狀的物理量狀的物理量. .tAxsin 以以x x代表質點對于平衡位置的位移，代表質點對于平衡位置的位移，t t代代表時間，那么表時間，那么1 1、公式中的、公式中的A A 代表什么代表什么? ?2 2、叫做什么叫做什么? ?它和它和T T、f f

5、之間有什么關系之間有什么關系? ?3 3、公式中的相位用什么來表示、公式中的相位用什么來表示? ?4 4、什么叫簡諧振動的初相、什么叫簡諧振動的初相? ?)sin(tAx二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式振幅振幅圓頻率圓頻率相位相位初相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT22 實踐上經(jīng)常用到的是兩個一樣頻率的簡實踐上經(jīng)常用到的是兩個一樣頻率的簡諧運動的相位差，簡稱相差諧運動的相位差，簡稱相差 2121tt同相：頻率一樣、初相一樣同相：頻率一樣、初相一樣( (即相差為即相差為0 0的兩個振子振動步伐完全一樣的兩個振子振動步伐完全一樣反相：頻率一樣、相差為反相：頻率一樣、相差為

6、的兩個振子的兩個振子振動步伐完全相反振動步伐完全相反二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式2 2、甲和乙兩個簡諧運動的相差為、甲和乙兩個簡諧運動的相差為 ，意味著什么，意味著什么? ?2意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/41/4個周期或個周期或1/41/4次全振動次全振動 1 1、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動了一次全振動? ?相位每添加相位每添加22就意味著發(fā)生了一次全振動就意味著發(fā)生了一次全振動思索與討論思索與討論tAxsin課課 堂堂 小小 結結一、描畫簡諧運動的物理量一、描畫簡諧運動的物理量1 1、振幅、振幅A

7、 A：振動物體分開平衡位置的最大間隔：振動物體分開平衡位置的最大間隔2 2、周期、周期T T：完成一次全振動所需求的時間：完成一次全振動所需求的時間頻率頻率f f：單位時間內完成全振動的次數(shù)：單位時間內完成全振動的次數(shù)3 3、相位：周期性運動的物體在各個時辰所處、相位：周期性運動的物體在各個時辰所處的不同的形狀的不同的形狀二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式1.1.右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象，兩振右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動圖象，兩振動振幅之比為動振幅之比為_，頻率之比為，頻率之比為_， 甲和乙的相差為甲和乙的相差為_ _ 2課課 堂堂 練練 習習 2. 2.某簡諧運動的位移與時間關

8、系為：某簡諧運動的位移與時間關系為：x=0.1sinx=0.1sin100t100tcm, cm, 由此可知該振動由此可知該振動的振幅是的振幅是_cm_cm，頻率是，頻率是 z z，零時，零時辰振動物體的速度與規(guī)定正方向辰振動物體的速度與規(guī)定正方向_填填“一樣或一樣或“相反相反).). 課課 堂堂 練練 習習課課 堂堂 練練 習習3 3、有一個在光滑程度面內的彈簧振子，第一、有一個在光滑程度面內的彈簧振子，第一次用力把彈簧緊縮次用力把彈簧緊縮x x后釋放，第二次把彈簧緊后釋放，第二次把彈簧緊縮縮2x2x后釋放，那么先后兩次振動的周期和振幅后釋放，那么先后兩次振動的周期和振幅之比分別為多少？之比分別為多少？4 4、彈簧振子以、彈簧振子以O O點為平衡位置，在點為平衡位置，在B B、C C兩點之兩點之間做簡諧振動，間做簡諧振動，B B、C C相距相距20cm20cm，某時辰振子處，某時辰振子處于于B B點，經(jīng)過點，經(jīng)過0.5s0.5s，振子初次到達，振子初次到達C C點，求：點，求：1 1振子的周期和頻率振子的周期和頻率2 2振子在振子在5s5s末的位移的