簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述+高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

知識(shí)回顧簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖像是一條正弦曲線OMN振幅(amplitude)1.振幅（A）——表示振動(dòng)強(qiáng)弱，體現(xiàn)了振動(dòng)系統(tǒng)的能量定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離②物理意義：振動(dòng)強(qiáng)弱，代表振動(dòng)能量周期和頻率①全振動(dòng)：振動(dòng)物體從某一初始狀態(tài)開始，再次回到初始狀態(tài)(即位移、速度均與初態(tài)完全相同)所經(jīng)歷的過程。

圖像中對(duì)應(yīng)一個(gè)完整函數(shù)圖像2.周期（T）和頻率（f

）——表示振動(dòng)快慢②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。單位：s③頻率：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體1s內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。單位:Hz④周期與頻率的關(guān)系⑤

周期與路程關(guān)系1T——4AT/2——2AT/4——1AT＝1/fT=2π/ω測(cè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期結(jié)論：周期與振幅無(wú)關(guān)，只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān)。周期、頻率和圓頻率ω----叫作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的“圓頻率”

表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢。例1.如圖所示，水平方向的彈簧振子振動(dòng)過程中，振子先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度相同，且從a到b歷時(shí)0.2s，從b再回到a的最短時(shí)間為0.4s，aO=bO，則該振子的振動(dòng)頻率為(

)A.1Hz

B.1.25Hz

C.2Hz

D.2.5Hz相位3.相位——表示振動(dòng)狀態(tài)②單位：弧度rad③物理意義：表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體在各個(gè)不同時(shí)刻所處的狀態(tài)④初相位：φ是

t＝0時(shí)的相位，稱作

初相位相位：“

t+

”⑤相位差：兩個(gè)頻率相等的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差為一定值

Δφ＝

φ1

－

φ2

可以表明兩個(gè)振動(dòng)相比是超前振還是落后相位差-用于比較兩個(gè)振動(dòng)物理的振動(dòng)步調(diào)1.如果兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)同頻，初相位為φ1、φ2且當(dāng)φ1>φ2時(shí)，它們的相位差是

Δφ

＝

φ1

－

φ2

>0此時(shí)我們常說(shuō)1比2超前

Δφ，或者說(shuō)2比1滯后Δφ。2.A與B相位差φ1－φ2

=0，振動(dòng)步調(diào)相同，稱同相。3.A與C相位差φ1－φ2

=π，振動(dòng)步調(diào)相反，稱反相。4.對(duì)A與C振動(dòng)，既可以說(shuō)A超前Cπ，也可以說(shuō)C落后Aπ，也可以說(shuō)C超前Aπ，既可以說(shuō)A落后Cπ。xωxωtAOφ0

例3.如圖

，彈簧振子的平衡位置為O點(diǎn)，在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。B、C相距20cm。小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過0.5s首次到達(dá)C點(diǎn)。

選向右為正方向。（1）寫出振動(dòng)的x-t表達(dá)式；（2）畫出小球在第一個(gè)周期內(nèi)的

x-t

圖像；（3）求5s內(nèi)小球通過的路程及5s末小球的位移。小結(jié)

1.振幅、周期、相位及初相位是描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的重要物理量。2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)周期與振幅無(wú)關(guān)，只與振動(dòng)系統(tǒng)本身有關(guān)。3.相位是描述振動(dòng)狀態(tài)和比較兩個(gè)振動(dòng)的振動(dòng)步調(diào)的物理量。