20100330--§1.2-2 振動(dòng)的描述PPT精選文檔

1、2 振動(dòng)過程具有的共性：具有往復(fù)性，對(duì)振動(dòng)過程具有的共性：具有往復(fù)性，對(duì)稱性、周期性。稱性、周期性。 【引入】【引入】 不同振動(dòng)的振動(dòng)強(qiáng)弱，振動(dòng)快慢是不同，如不同振動(dòng)的振動(dòng)強(qiáng)弱，振動(dòng)快慢是不同，如何描述？何描述？3一一.描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量1.1.振幅振幅A A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。 振幅的振幅的2 2倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小倍表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍的大小 標(biāo)量，反映振動(dòng)的強(qiáng)弱和范圍標(biāo)量，反映振動(dòng)的強(qiáng)弱和范圍. . 2.2.全振動(dòng)全振動(dòng): :相鄰的兩次運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的過程。相鄰的兩次運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的過程?！締栴}【問題1】OD

2、BDO是一個(gè)周期嗎？是一個(gè)周期嗎？【問題【問題2】若從振子經(jīng)過若從振子經(jīng)過C C向右起，經(jīng)過怎樣的向右起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？4 (1)(1)周期周期T:T:完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間。完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間。 (2)(2)頻率頻率f f：單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。 f=1/Tf=1/T3.3.周期周期T T與頻率與頻率f f【思考】【思考】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn): :如何測彈簧振子的周期如何測彈簧振子的周期? ?簡諧運(yùn)動(dòng)的周簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅有何關(guān)系期與振幅有何關(guān)系? ?v周期周期T T和頻率和頻率f:f:描述振動(dòng)快慢的物理量，其大

3、小描述振動(dòng)快慢的物理量，其大小由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，所以也叫固有周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定，所以也叫固有周期和固有頻率，與振幅無關(guān)和固有頻率，與振幅無關(guān). .1.T=t/N1.T=t/N2.2.一次全振動(dòng)有四個(gè)振幅一次全振動(dòng)有四個(gè)振幅組成組成3.3.所以所以S S路路=N=N 4 4 A A5 過渡振幅、周期和頻率只能從整體上粗略描述振動(dòng)的強(qiáng)度與快慢。實(shí)際振動(dòng)過程各時(shí)刻的位移與速度均在變化，為了精細(xì)地描述這種變化，物理上常用圖像或公式表達(dá)。（類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)）二、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象（振動(dòng)圖像）簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象（振動(dòng)圖像）6二、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象（振動(dòng)圖像）簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象（振動(dòng)圖像）（這決定于t0

4、時(shí)刻的選擇）3.圖像的意義：表示一個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移隨時(shí)間變化的圖象（不是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡）思考：由振動(dòng)圖像可得到的那些信息？7(1)、直接描述量、直接描述量：任意時(shí)刻的位移x ；周期T；振幅A4.由振動(dòng)圖像可得到的物理量由振動(dòng)圖像可得到的物理量(2)、間接描述量、間接描述量 頻率f=1/T x-t圖線上任一點(diǎn)的切線的斜率等于v 任一時(shí)刻t的加速度a（F)任一時(shí)刻t的振動(dòng)方向10-10/cm8 2任一時(shí)刻任一時(shí)刻t的加速度的加速度a（F)：方向判斷：總是指向平：方向判斷：總是指向平衡位置（或用總與位移方向相反）衡位置（或用總與位移方向相反）x0時(shí)，時(shí)，a0； xA時(shí)，時(shí)，a達(dá)最

5、大值達(dá)最大值振動(dòng)方向、加速度a（F)的判斷方法1.任一時(shí)刻任一時(shí)刻t的振動(dòng)方向：圖像斜率為正時(shí)的振動(dòng)方向：圖像斜率為正時(shí)速度為正（沿速度為正（沿x方向），斜率為負(fù)時(shí)速度方向），斜率為負(fù)時(shí)速度為負(fù)（沿為負(fù)（沿x方向），方向），x0時(shí)，速度達(dá)最大時(shí)，速度達(dá)最大值值 振動(dòng)方向也可用類比法確定：將振振動(dòng)方向也可用類比法確定：將振動(dòng)圖像視為蜿蜒起伏的動(dòng)圖像視為蜿蜒起伏的“山坡山坡”，然后順，然后順橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)t時(shí)間軸正方向沿圖線走去，時(shí)間軸正方向沿圖線走去，“上坡上坡路線路線”的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體都向上振動(dòng)，的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體都向上振動(dòng)，“下坡路段下坡路段”的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體都向的時(shí)間內(nèi)，各時(shí)刻物體

6、都向下振動(dòng)（或看下一時(shí)刻位置判斷）下振動(dòng)（或看下一時(shí)刻位置判斷）即振動(dòng)方向判斷：方法即振動(dòng)方向判斷：方法1.看斜率看斜率 方法方法2.看下一時(shí)刻位置看下一時(shí)刻位置 方法方法3.記憶法記憶法9振動(dòng)圖象的實(shí)際運(yùn)用振動(dòng)圖象的實(shí)際運(yùn)用心電圖儀心電圖儀10地震儀11金榜P412金榜P713金榜P514金榜P615作業(yè)作業(yè)2 2。完成。完成金榜金榜 P4-71.閱讀書P7第第2節(jié)，預(yù)習(xí)第二節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)的公式節(jié)，預(yù)習(xí)第二節(jié)簡諧運(yùn)動(dòng)的公式16三、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式三、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 簡諧運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間的關(guān)系可以用圖象來表簡諧運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)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)示為正弦或

7、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：學(xué)函數(shù)關(guān)系式應(yīng)為：)sin(tAx17振動(dòng)方程中各變量的含義：振動(dòng)方程是位移x隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式（位移方程）.1、 A A 代表物體振動(dòng)的振幅物體振動(dòng)的振幅.2、 叫做圓頻率，表示簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢簡諧運(yùn)動(dòng)的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為： =2f 簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式183、“ t+” 這個(gè)量就是簡諧運(yùn)動(dòng)的相位相位，它是隨時(shí)t不斷變化的物理量，表示振動(dòng)所處的狀態(tài).4、相位差：常指兩個(gè)具有相同頻率的簡諧兩個(gè)具有相同頻率的簡諧運(yùn)動(dòng)的初相之差（運(yùn)動(dòng)的初相之差（ 2 2- - 1 1）.對(duì)頻率相同的兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)有確定的相位差 叫初相位初相位，簡稱初相，即t=0時(shí)的相位.簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式19其它相關(guān)概念：其它相關(guān)概念：1 1、同相：相位差為零，、同相：相位差為零，一般地為一般地為=2n=2n (n=0,1,2,)(n=0,1,2,)2 2、反相：相位差為、反相：相位差為 ，一般地為一般地為 =(2n+1)=(2n+1) (n=0,1,2,)(n=0,1,2,)20例1：ss寫出振動(dòng)方程寫出振動(dòng)方程.21一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖5-15所示從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅A= _m，頻率f=_Hz，從t=0開始在t=1.8s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移=_，路程=_例