簡諧運動的圖象及公式（課堂PPT）

1、1第三節(jié)第三節(jié) 簡諧運動的圖象及公式簡諧運動的圖象及公式2復(fù)習(xí)提問l1、什么是簡諧運動？、什么是簡諧運動？l2、簡諧振動的振子向兩邊運動各個物理量、簡諧振動的振子向兩邊運動各個物理量怎樣變化？怎樣變化？l3、什么是全振動？、什么是全振動？l4、描述簡諧運動有哪些特征物理量？、描述簡諧運動有哪些特征物理量？3導(dǎo)入新課l1、問題：前邊我們分別用公式和圖象研究了勻速直線運動和、問題：前邊我們分別用公式和圖象研究了勻速直線運動和勻變速直線運動，那么：勻變速直線運動，那么：在勻速直線運動中，設(shè)開始時的那在勻速直線運動中，設(shè)開始時的那一時刻位移為零，則它的位移圖象是一條什么樣的線？加速一時刻位移為零，則它

2、的位移圖象是一條什么樣的線？加速直線運動又是怎樣的圖像？辨析下列圖直線運動又是怎樣的圖像？辨析下列圖l2、導(dǎo)入：那么如果用位移圖象來表示簡諧運動位移與時間的、導(dǎo)入：那么如果用位移圖象來表示簡諧運動位移與時間的關(guān)系，形狀又如何呢？關(guān)系，形狀又如何呢？4l彈簧振子彈簧振子：在水平彈簧振子的小球上安置：在水平彈簧振子的小球上安置一支記錄用的筆，在下面放一條白紙帶，一支記錄用的筆，在下面放一條白紙帶，當(dāng)小球振動時，沿當(dāng)小球振動時，沿垂直垂直于振動方向勻速拉于振動方向勻速拉動紙帶，筆就在帶上畫出一條振動圖線。動紙帶，筆就在帶上畫出一條振動圖線。模擬：56l橫軸表示時間，縱軸表示振子偏離平衡位置橫軸表示時

3、間，縱軸表示振子偏離平衡位置的位移的位移 振動圖象：振動圖象：1、定義：簡諧運動的位移、定義：簡諧運動的位移-時間圖象通常時間圖象通常稱為稱為振動圖象振動圖象，也叫，也叫振動曲線振動曲線。 2 、特點：特點：都是正弦都是正弦 或余弦曲線?；蛴嘞仪€。一、簡諧運動的圖像一、簡諧運動的圖像7 l簡諧運動的圖像表示了簡諧運動的圖像表示了振動質(zhì)點的位移隨時間變振動質(zhì)點的位移隨時間變化化的規(guī)律。即簡諧運動的的規(guī)律。即簡諧運動的位置坐標(biāo)位置坐標(biāo)x是時刻是時刻t的正的正弦或余弦函數(shù)。弦或余弦函數(shù)。 3、圖像的意義：、圖像的意義： 81、直接描述量：、直接描述量：振幅振幅A：圖像的峰值圖像的峰值周期周期T：相

4、鄰兩個位移為正的最大值或負的相鄰兩個位移為正的最大值或負的最大值之間的時間間隔最大值之間的時間間隔任意時刻的位移任意時刻的位移x。9l任一時刻任一時刻t的回復(fù)力的回復(fù)力F和加速度和加速度a：總是指向平總是指向平衡位置（或平行于衡位置（或平行于x軸指向軸指向t軸）軸） x0時，時，F(xiàn)回回0 、a0； xA時，時，F(xiàn)回回和和a達最大值達最大值 2、間接描述量間接描述量 頻率頻率f=1/T不同時刻的不同時刻的v大小方向大小方向判定：判定： x-t圖線上任一點圖線上任一點的切線的斜率大小等于的切線的斜率大小等于v。正負表方向，正表正負表方向，正表示與示與x方向相同，負表示與方向相同，負表示與x方向相反

5、方向相反 。101、x-t圖線是質(zhì)點做簡諧運動時，一條質(zhì)點的位移圖線是質(zhì)點做簡諧運動時，一條質(zhì)點的位移隨時間變化的圖象。隨時間變化的圖象。 2、振動圖象是正弦曲線還是余弦曲線，這決定于振動圖象是正弦曲線還是余弦曲線，這決定于t0時刻的選擇。即圖像形狀與時刻的選擇。即圖像形狀與計時起點計時起點有關(guān)。有關(guān)。3、從圖中可得振幅、從圖中可得振幅A 、周期、周期T 、任意時刻的位、任意時刻的位x；注：注：相鄰相鄰兩個兩個振動情況完全相同振動情況完全相同的位置之間的時的位置之間的時間為一個周期間為一個周期T 4振動圖象振動圖象不是運動軌跡。不是運動軌跡。說明：說明：1112AC13CD14二、簡諧運動的表

6、達式二、簡諧運動的表達式l由圖像知道振動物體離開平衡位置的位移可以用 X=Asin(t+)來表示l因為 =2/T f=1/T 所以物體從不同的位置振動，值不同。t+叫相位，叫相位，叫初相位。叫初相位。15幾種常見圖形的表達式幾種常見圖形的表達式l1l2結(jié)合圖像中反映的運動結(jié)合圖像中反映的運動情況與正弦函數(shù)在四個情況與正弦函數(shù)在四個象限中的特點，與線后象限中的特點，與線后的表達式進行理解。的表達式進行理解?；?6幾種常見圖像的表達式幾種常見圖像的表達式l3l4或或17l例題3、某簡諧運動的振幅為8cm，f=0.5Hzl零時刻的位移為4cm，且振子沿x軸負方向運動。l (1)寫出相應(yīng)的振動方程。l

7、 (2)作出振動圖像。18三、簡諧運動的相位與相位差的物理意義三、簡諧運動的相位與相位差的物理意義l 用單擺演示當(dāng)兩個擺長與振幅都一樣擺長與振幅都一樣的單擺在振動步調(diào)總一致時，我們就說它們的相位相同，振動相同振動相同；l當(dāng)它們的位移總相反時，我們可以從振動表達式推知它們的相位一定相差，就說它們的相位相反，振動相反振動相反；l兩個單擺的振動步調(diào)不相同，就是因為它們具有相位差相位差。l 所以用來描述簡諧運動的物理量有：周期、頻率、相位與相位差。19四、振動圖象的實際運用四、振動圖象的實際運用心電圖儀心電圖儀20地震儀地震儀21小結(jié)l簡諧運動的圖象物理意義：簡諧運動的圖象物理意義：l1、從圖象上我們可以知道振動物體任一時刻的、從圖象上我們可以知道振動物體任一時刻的位移。位移。l2、從振動圖象上還可以知道振幅和周期；、從振動圖象上還可以知道振幅和周期；l3、從振動圖象上還可以知道某時刻振子的運動、從振動圖象上還可