《简谐运动的描述》上课优质PPT.ppt
- 文档编号:15593042
- 上传时间:2022-11-07
- 格式:PPT
- 页数:34
- 大小:693KB
《简谐运动的描述》上课优质PPT.ppt
《《简谐运动的描述》上课优质PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《简谐运动的描述》上课优质PPT.ppt(34页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
1、定义、定义:
质点的位移随时间按正弦规律变化的振动质点的位移随时间按正弦规律变化的振动.2、图象图象:
是一条正弦曲线是一条正弦曲线.三、振动图像三、振动图像(x-t图象图象)横坐标横坐标t时间时间;
纵坐标纵坐标x偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移.复习复习简谐运动简谐运动OA=OBOA=OB一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量11、振幅、振幅AA(11)定义:
振动物体离开平衡位置的最大)定义:
振动物体离开平衡位置的最大距离。
距离。
是标量是标量(22)物理意义:
描述振动强弱的物理量)物理意义:
描述振动强弱的物理量振幅的两倍(振幅的两倍(2A2A)表示振动物体运动范围)表示振动物体运动范围OOAABB一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量OOAABB讨论:
讨论:
振幅和位移的区别振幅和位移的区别?
(1)振幅等于最大位移的数值振幅等于最大位移的数值.
(2)对于一个给定的振动,振子的位移是时对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的刻变化的,但振幅是不变的.(3)位移是矢量,振幅是标量位移是矢量,振幅是标量.问题:
问题:
若从振子经过若从振子经过CC向右起,经过怎样向右起,经过怎样的运动才叫完成一次全振动?
的运动才叫完成一次全振动?
描述振动快慢的物理量描述振动快慢的物理量一次全振动:
一次全振动:
振动物体从某一初始状态开始,振动物体从某一初始状态开始,再次回到初始状态(即位移、速度均与初态完再次回到初始状态(即位移、速度均与初态完全相同)所经历的过程。
全相同)所经历的过程。
频率频率ff:
单位时间内完成全振动的次数:
单位时间内完成全振动的次数一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量22、周期和频率、周期和频率周期周期TT:
振子完成:
振子完成一次全振动一次全振动所需要的时间所需要的时间OOAABBCCDD关系:
关系:
T1/f简谐运动的周期公式简谐运动的周期公式一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量简谐运动的简谐运动的周期和频率与振幅无关,它周期和频率与振幅无关,它由振动系由振动系统本身的因素决定,统本身的因素决定,简谐运动振幅和周期的关系简谐运动振幅和周期的关系猜想一下猜想一下正比?
正比?
反比?
其它?
实验验证实验验证
(1)实验过程中,我们应该选择哪个位置开始实验过程中,我们应该选择哪个位置开始计时计时?
(2)一次全振动的时间非常短,我们应该怎样一次全振动的时间非常短,我们应该怎样测量弹簧振子的周期测量弹簧振子的周期?
平衡位置平衡位置测完成测完成n个全振动所用的时间个全振动所用的时间t,t/n就是振动的周期就是振动的周期一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量11、振幅、振幅AA22、周期和频率、周期和频率一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量3、相位、相位描述周期性运动在某个时刻的描述周期性运动在某个时刻的状态状态.表示物体振动的表示物体振动的步调步调.简谐运动的简谐运动的位移位移-时间关系时间关系振动振动图象:
图象:
正弦曲线正弦曲线振动振动方程:
方程:
二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量33、相位、相位以以xx代表质点对于平衡位置的位移,代表质点对于平衡位置的位移,tt代代表时间,则表时间,则11、公式中的公式中的AA代表什么代表什么?
22、叫做什么叫做什么?
它和它和TT、ff之间有什么关系之间有什么关系?
33、公式中的相位用什么来表示公式中的相位用什么来表示?
44、什么叫简谐振动的初相什么叫简谐振动的初相?
1.A叫叫简谐运动简谐运动的的振幅振幅.表示表示简谐运动简谐运动的的强弱强弱.2.叫叫圆频率圆频率.表示表示简谐运动的简谐运动的快慢快慢.它与频率的关系:
它与频率的关系:
=2f3.“t+”叫叫简谐运动的简谐运动的相位相位.表示表示简简谐运动谐运动所处的所处的状态状态.叫叫初相初相,即即t=0时的相位时的相位.振动方程振动方程中各量含义:
中各量含义:
二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式振幅振幅角速度角速度相位相位初相位初相位
(1)做简谐运动的质点在任意时刻t的位移是xAsin式中:
A是振幅,T是周期,0是初相位
(2)相位差:
对两个简谐运动x1A1sin(t1)和x2A2sin(t2),21,即是两振动的相位差实际上经常用到的是两个相同频率的简实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差,简称相差谐运动的相位差,简称相差同相:
同相:
频率相同、初相相同频率相同、初相相同(即相差为即相差为00)的两个振子振动步调完全相同的两个振子振动步调完全相同反相:
反相:
频率相同、相差为频率相同、相差为的两个振子的两个振子振动步调完全相反振动步调完全相反二、简谐运动的表达式二、简谐运动的表达式
(1)同相:
相位差相位差为零,一般地为为零,一般地为=2n(n=,-1,0,1,2,)
(2)反相:
相位差相位差为为,一般地为,一般地为=(2n+1)(n=.,-1,0,1,2,)4.(2-1)叫叫相位差相位差(两个具有相同频率两个具有相同频率的简谐运动的的简谐运动的初相之差初相之差).对频率相同的对频率相同的两个简谐运动有确定的相位差两个简谐运动有确定的相位差特别提醒:
关于相位差21的说明:
(1)取值范围:
.
(2)0,表明两振动步调完全相同,称为同相,表明两振动步调完全相反,称为反相(3)0,表示振动2比振动1超前0,表示振动2比振动1滞后BC一、描述简谐运动的物理量一、描述简谐运动的物理量振幅、振幅、周期、频率和相位周期、频率和相位振幅振幅:
描述振动:
描述振动强弱强弱;
周期周期和和频率频率:
描述振动快慢快慢;
相位相位:
描述振动步调步调.二、简谐运动的表达式:
二、简谐运动的表达式:
一个质点作简谐运动的振动图像一个质点作简谐运动的振动图像如图从图中可以看出,该质点的振幅如图从图中可以看出,该质点的振幅A=_m,周期,周期=_s,频率,频率f=_Hz,从从t=0开始在开始在t=.5s内质点的位移内质点的位移_,路程路程=_0.10.42.50.1m0.5m例题例题1:
1.1.某某简简谐谐运运动动的的位位移移与与时时间间关关系系为为:
x=0.1sin(100t)cm,由由此此可可知知该该振振动动的的振振幅幅是是_cm_cm,频频率率是是zz,零零时时刻刻振振动动物物体体的的速速度度与与规规定定正正方方向向_(填填“相相同同”或或“相反相反”).).0.10.15050相反相反课课堂堂练练习习TT11:
T:
T22=1=1:
11课课堂堂练练习习22、有一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次、有一个在光滑水平面内的弹簧振子,第一次用力把弹簧压缩用力把弹簧压缩xx后释放,第二次把弹簧压缩后释放,第二次把弹簧压缩2x2x后释放,则先后两次振动的周期和振幅之比分后释放,则先后两次振动的周期和振幅之比分别为多少?
别为多少?
AA11:
A:
A22=1:
2=1:
233、弹簧振子以、弹簧振子以OO点为平衡位置,在点为平衡位置,在BB、CC两点之两点之间做简谐振动,间做简谐振动,BB、CC相距相距20cm20cm,某时刻振子处,某时刻振子处于于BB点,经过点,经过0.5s0.5s,振子首次到达,振子首次到达CC点,求:
点,求:
(11)振子的周期和频率)振子的周期和频率(22)振子在)振子在5s5s末的位移的大小末的位移的大小(33)振子)振子5s5s内通过的路程内通过的路程TT1.0s1.0s10cm10cm200cm200cmTT内通过的路程内通过的路程一定一定是是4A4A1/2T1/2T内通过的路程内通过的路程一定一定是是2A2A1/4T1/4T内通过的路程内通过的路程不一定不一定是是AA注意:
注意:
课课堂堂练练习习ff1Hz1Hzss写出振动方程写出振动方程.例题例题2:
y=10sin(2t)cmx=10sin(2t+/2)(cm)一个质点在平衡位置一个质点在平衡位置0点附近点附近做简谐运动做简谐运动,若从若从0点开始计时点开始计时,经过经过3s质点第一次经过质点第一次经过M点点;
若再继续运动若再继续运动,又又经过经过2s它第二次经过它第二次经过M点点;
则质点第三则质点第三次经过次经过M点所需要的时间是:
点所需要的时间是:
A、8sB、4sC、14sD、(10/3)sCD例题例题3:
关于简谐运动的频率,下列说法正确的是()A频率越高,振动质点运动的速度越大B频率越高,单位时间内速度的方向变化的次数越多C频率是50Hz时,1s内振动物体速度方向改变100次D弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关BC点评:
简谐运动的频率不是用来描述振动物体某时刻运动快慢的物理量,而是用来描述各量周期性变化快慢的,二者不能混为一谈(2009诸暨高二检测)如图所示,为质点的振动图象,下列判断中正确的是()A质点振动周期是8sB振幅是2cmC4s末质点的速度为负,加速度为零D10s末质点的加速度为正,速度为零答案:
AC解析:
由振动图象可读得,质点的振动周期为8s,A对;
振幅为2cm,B错;
4秒末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C对;
10s末质点在正的最大位移处,加速度为负值,速度为零,D错.答案:
答案:
ABC如图所示,水平桌面上的木质框架质量为M,悬挂在框架上的轻质弹簧劲度系数为k,铁球质量为m.让铁球上下振动起来试分析计算:
铁球的振幅多大时,木质框架才不会离开桌面?
解析:
框架离开桌面,是指框架受桌面的支持力为零;
此时对框架进行受力分析,可知弹簧应有向上的弹力恰等于框架的重力,由此可得弹簧的被压缩量根据振幅定义,找出平衡位置,则振幅可求框架的重力为Mg,只有铁球处在最高位置、弹簧被压缩、框架受到竖直向上的弹力等于Mg时,框架对桌面的压力恰好减小到零科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步月相月相月相月相1111、随着月亮每天在星空、随着月亮每天在星空、随着月亮每天在星空、随着月亮每天在星空中自西向东移动,在地球中自西向东移动,在地球中自西向东移动,在地球中自西向东移动,在地球上看,它的形状从圆到缺,上看,它的形状从圆到缺,上看,它的形状从圆到缺,上看,它的形状从圆到缺,又从缺到圆周期性地变化又从缺到圆周期性地变化又从缺到圆周期性地变化又从缺到圆周期性地变化着,周期为着,周期为着,周期为着,周期为29.529.529.529.5天,这就天,这就天,这就天,这就是月亮位相的变化,叫做是月亮位相的变化,叫做是月亮位相的变化,叫做是月亮位相的变化,叫做月相月相月相月相。
2222、随着月亮相对于地球和、随着月亮相对于地球和、随着月亮相对于地球和、随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,使它被太阳的位置变化,使它被太阳的位置变化,使它被太阳的位置变化,使它被太阳照亮的一面有时朝向太阳照亮的一面有时朝向太阳照亮的一面有时朝向太阳照亮的一面有时朝向地球,有时背向地球;
朝地球,有时背向地球;
朝向地球的月亮部分有时大向地球的月亮部分有时大向地球的月亮部分有时大向地球的月亮部分有时大一些,有时小一些,这样一些,有时小一些,这样一些,有时小一些,这样一些,有时小一些,这样就出现了不同的月相。
就出现了不同的月相。
科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步月相月相月相月相1111、朔、朔、朔、朔当月球运行到太阳与地球之间,被太阳照亮的当月球运行到太阳
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 简谐运动的描述 简谐运动 描述 上课