人教版 高二物理 選修3-4 第十一章：11.2《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》課件(共18張PPT)

第2節(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述 第十一章：機(jī)械振動(dòng)第十一章：機(jī)械振動(dòng) 一、振幅：一、振幅： 2物理意義：振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。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，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。叫做振動(dòng)的振幅。 單位：在國際單位制中，振幅的單位是米單位：在國際單位制中，振幅的單位是米（m）。）。 一、振幅：一、振幅： 2物理意義：振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。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，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。叫做振動(dòng)的振幅。 單位：在國際單位制中，振幅的單位是米單位：在國際單位制中，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：一、振幅： 思考與討論：思考與討論： 振幅和位移的區(qū)別？振幅和位移的區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)一： 一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一次全振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的最小單元最小單元，振，振子的運(yùn)動(dòng)過程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷子的運(yùn)動(dòng)過程就是這一單元運(yùn)動(dòng)的不斷重復(fù)。重復(fù)。 全振動(dòng)：全振動(dòng)：一個(gè)完整的振動(dòng)過程稱為一次一個(gè)完整的振動(dòng)過程稱為一次全振動(dòng)全振動(dòng) 若從振子經(jīng)過若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎向右起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？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？與振幅之間存在怎樣的關(guān)系？ 想一想：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 s。 頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，叫頻率，單位：HzHz，1Hz=1s1Hz=1s- -1 1。 周期和頻率之間的關(guān)系：1/f1/f。 二、周期和頻率二、周期和頻率 猜想：猜想：彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素彈簧振子的振動(dòng)周期可能由哪些因素決定？決定？ 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？彈簧振子的周期與哪些因素有關(guān)？ 探究：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)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？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)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？量彈簧振子的周期？ 思考：思考： 實(shí)驗(yàn)二：實(shí)驗(yàn)二： 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與探究彈簧振子的與k的關(guān)系的關(guān)系. 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與探究彈簧振子的與m的關(guān)系的關(guān)系. 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探究彈簧振子的與的關(guān)系探究彈簧振子的與的關(guān)系. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 結(jié)論：結(jié)論：彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與其他因素?zé)o關(guān)。和勁度系數(shù)決定，而與其他因素?zé)o關(guān)。 相位相位是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量, ,用相用相位來描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)全振動(dòng)中所處的階段。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)式四、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 1A 代表物體振動(dòng)的振幅. . 2 2 叫做圓頻率，表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢。它與頻率之間的關(guān)系為： =2=2 f f 3 3“ t+t+ ” ” 這個(gè)量就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位，它是隨時(shí)間t 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)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式 sin()xAt振動(dòng)方程中各變量的含義：振動(dòng)方程中各變量的含義： 描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量振幅、周期、振幅、周期、頻率和相位。頻率和相位。 振幅振幅是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量；是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量； 周期周期和和頻率頻率都是用來表示振動(dòng)快慢的物理量；都是用來表示振動(dòng)快慢的物理量； 相位相位是表示振動(dòng)步調(diào)的物理量。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：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：x=Asin（t+ ） 小結(jié)：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所所示從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅示從圖中可以看出，該質(zhì)點(diǎn)的振幅A= _m，周期，周期=_ s，頻率，頻率f=_Hz，從，從t=0開始在開始在t=.5s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移 _，路程路程=_ 0.1 0.4 2.5 0.1m 0.5m 練習(xí)練習(xí)1： 寫出振動(dòng)方程寫出振動(dòng)方程 _. X=10sin(2 t)cm 練習(xí)練習(xí)2： 閱讀：科學(xué)漫步“月相”閱讀：科學(xué)漫步“月相” 課本課本P10 T1，T3，T4 作業(yè)：作業(yè)：