《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》課件

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1、第 2 節(jié) ： 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 描 述第 十 一 章 ： 機(jī) 械 振 動(dòng) 一 、 振 幅 ：2 物 理 意 義 ： 振 幅 是 描 述 振 動(dòng) 強(qiáng) 弱 的 物 理 量 。1 定 義 ： 振 動(dòng) 物 體 離 開 平 衡 位 置 的 最 大 距 離 ，叫 做 振 動(dòng) 的 振 幅 。 單 位 ： 在 國(guó) 際 單 位 制 中 ， 振 幅 的 單 位 是 米（ m） 。 一 、 振 幅 ：2 物 理 意 義 ： 振 幅 是 描 述 振 動(dòng) 強(qiáng) 弱 的 物 理 量 。1 定 義 ： 振 動(dòng) 物 體 離 開 平 衡 位 置 的 最 大 距 離 ，叫 做 振 動(dòng) 的 振 幅 。 單 位 ： 在 國(guó) 際 單

2、 位 制 中 ， 振 幅 的 單 位 是 米（ m） 。 （ ） 振 幅 等 于 最 大 位 移 的 數(shù) 值 。（ ） 對(duì) 于 一 個(gè) 給 定 的 振 動(dòng) ， 振 子 的 位 移 是 時(shí)刻 變 化 的 ， 但 振 幅 是 不 變 的 。（ ） 位 移 是 矢 量 ， 振 幅 是 標(biāo) 量 。一 、 振 幅 ：思考與討論：振幅和位移的區(qū)別？ 實(shí) 驗(yàn) 一 ： 一 次 全 振 動(dòng) 是 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 最 小 單 元 ， 振子 的 運(yùn) 動(dòng) 過 程 就 是 這 一 單 元 運(yùn) 動(dòng) 的 不 斷重 復(fù) 。全 振 動(dòng) ： 一 個(gè) 完 整 的 振 動(dòng) 過 程 稱 為 一 次全 振 動(dòng) 若 從 振 子 經(jīng) 過

3、C向 右 起 ， 經(jīng) 過 怎樣 的 運(yùn) 動(dòng) 才 叫 完 成 一 次 全 振 動(dòng) ？ 彈 簧 振 子 完 成 一 次 全 振 動(dòng) 的 路 程與 振 幅 之 間 存 在 怎 樣 的 關(guān) 系 ？想 一 想 ： 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 ， 叫 做 振 動(dòng) 的 周 期 ， 單 位 ： s。頻 率 ： 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 完 成 的 全 振 動(dòng) 的 次 數(shù) ， 叫頻 率 ， 單 位 ： Hz， 1Hz=1s-1。周 期 和 頻 率 之 間 的 關(guān) 系 ： 1/f。二 、 周 期 和 頻 率 猜 想 ： 彈 簧 振 子 的 振 動(dòng) 周 期

4、 可 能 由 哪 些 因 素決 定 ？設(shè) 計(jì) 實(shí) 驗(yàn) ：彈 簧 振 子 的 周 期 與 哪 些 因 素 有 關(guān) ？探 究 ： 實(shí) 驗(yàn) 過 程 中 ， 我 們 應(yīng) 該 選 擇 哪 個(gè) 位 置 作 為 計(jì)時(shí) 的 開 始 時(shí) 刻 ？ 一 次 全 振 動(dòng) 的 時(shí) 間 非 常 短 ， 我 們 應(yīng) 該 怎 樣 測(cè)量 彈 簧 振 子 的 周 期 ？思 考 ：實(shí) 驗(yàn) 二 ： 實(shí) 驗(yàn) ： 探 究 彈 簧 振 子 的 與 k的 關(guān) 系 .實(shí) 驗(yàn) ： 探 究 彈 簧 振 子 的 與 m的 關(guān) 系 .實(shí) 驗(yàn) ： 探 究 彈 簧 振 子 的 與 的 關(guān) 系 .進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) ：結(jié) 論 ： 彈 簧 振 子 的 周 期 由

5、 振 動(dòng) 系 統(tǒng) 本 身 的 質(zhì) 量和 勁 度 系 數(shù) 決 定 ， 而 與 其 他 因 素 無 關(guān) 。 相 位 是 表 示 物 體 振 動(dòng) 步 調(diào) 的 物 理 量 ,用 相位 來 描 述 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 在 一 個(gè) 全 振 動(dòng) 中 所 處 的 階 段 。三 、 相 位 簡(jiǎn) 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) 學(xué) 函 數(shù) 關(guān) 系 式 應(yīng) 為 ： )sin( tAx四 、 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 表 達(dá) 式 1 A 代 表 物 體 振 動(dòng) 的 振 幅 .2 叫 做 圓 頻 率 ， 表 示

6、 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 快 慢 。 它與 頻 率 之 間 的 關(guān) 系 為 ： =2f 3 “ t+” 這 個(gè) 量 就 是 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 相 位 ，它 是 隨 時(shí) 間 t不 斷 變 化 的 物 理 量 ， 表 示 振 動(dòng)所 處 的 狀 態(tài) . 叫 初 相 位 ， 簡(jiǎn) 稱 初 相 ， 即t=0 時(shí) 的 相 位 。簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 表 達(dá) 式 sin( )x A t 振 動(dòng) 方 程 中 各 變 量 的 含 義 ： 描 述 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 物 理 量 振 幅 、 周 期 、頻 率 和 相 位 。振 幅 是 描 述 振 動(dòng) 強(qiáng) 弱 的 物 理 量 ；周 期 和 頻 率 都 是 用 來 表 示

7、振 動(dòng) 快 慢 的 物 理 量 ；相 位 是 表 示 振 動(dòng) 步 調(diào) 的 物 理 量 。 簡(jiǎn) 諧 運(yùn) 動(dòng) 的 表 達(dá) 式 為 ： x=Asin（ t+ ） 小 結(jié) ： 一 個(gè) 質(zhì) 點(diǎn) 作 簡(jiǎn) 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， 周 期 =_ s， 頻 率 f=_Hz， 從t=0開 始 在 t= .5s內(nèi) 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移 _，路 程 =_0.1 0.4 2.5 0.1m0.5m練 習(xí) 1： 寫 出 振 動(dòng) 方 程 _. X=10sin(2 t)cm練 習(xí) 2： 閱 讀 ： 科 學(xué) 漫 步 “ 月 相 ” 課 本 P10 T1， T3， T4作 業(yè) ：