高中物理 第十一章 機(jī)械振動(dòng) 第3節(jié)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》課件 新人教版選修3-4.ppt

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11.2《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述》,教學(xué)目標(biāo),知識(shí)與能力 1、知道振幅、周期和頻率的概念，知道全振動(dòng)的含義。2、了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意義。3、了解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)位移方程中各量的物理意義，能依據(jù)振動(dòng)方程描繪振動(dòng)圖象。 教學(xué)重點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期和頻率的概念；相位的物理意義。 教學(xué)難點(diǎn): 1、振幅和位移的聯(lián)系和區(qū)別、周期和頻率的聯(lián)系和區(qū)別； 2、對(duì)全振動(dòng)概念的理解，對(duì)振動(dòng)的快慢和振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的快慢的理解； 3、相位的物理意義。,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)OA = OB,一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,1、振幅A,（1）定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離。,是標(biāo)量,（2）物理意義：描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量,振幅的兩倍（2A）表示振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍,,,,,,O,,,,,,A,B,,問題：若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？,—描述振動(dòng)快慢的物理量,一次全振動(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。,頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù),一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,2、周期和頻率,周期T：振子完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間,,,,,,O,,,,,,A,B,,C,,,D,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式,一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期和頻率由振動(dòng)系統(tǒng)本身的因素決定，與振幅無關(guān),一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,3、相位,描述周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處狀態(tài)的物理量.,以x代表質(zhì)點(diǎn)對(duì)于平衡位置的位移，t代表時(shí)間，則,1、公式中的A 代表什么? 2、ω叫做什么?它和T、f之間有什么關(guān)系? 3、公式中的相位用什么來表示? 4、什么叫簡(jiǎn)諧振動(dòng)的初相?,,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式,振幅,圓頻率,相位,初相位,實(shí)際上經(jīng)常用到的是兩個(gè)相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差，簡(jiǎn)稱相差,同相：頻率相同、初相相同(即相差為0）的兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相同,反相：頻率相同、相差為π的兩個(gè)振子振動(dòng)步調(diào)完全相反,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式,2、甲和乙兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相差為 ，意味著什么?,,意味著乙總是比甲滯后1/4個(gè)周期或1/4次全振動(dòng),1、一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其相位變化多少就意味著完成了一次全振動(dòng)?,相位每增加2π就意味著發(fā)生了一次全振動(dòng),思考與討論,課 堂 小 結(jié),一、描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量,1、振幅A：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離,2、周期T：完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間,頻率f：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù),3、相位：周期性運(yùn)動(dòng)的物體在各個(gè)時(shí)刻所處的不同的狀態(tài),二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式,1.右圖中是甲乙兩彈簧振子的振動(dòng)圖象，兩振動(dòng)振幅之比為_______，頻率之比為_______， 甲和乙的相差為_____,2∶1,1∶1,,,,課 堂 練 習(xí),2.某簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系為：x=0.1sin（100πt＋π）cm, 由此可知該振動(dòng)的振幅是______cm，頻率是 Ｈz，零時(shí)刻振動(dòng)物體的速度與規(guī)定正方向_____（填“相同”或“相反”).,,0.1,50,相反,,,課 堂 練 習(xí),T1:T2=1:1,課 堂 練 習(xí),3、有一個(gè)在光滑水平面內(nèi)的彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后釋放，第二次把彈簧壓縮2x后釋放，則先后兩次振動(dòng)的周期和振幅之比分別為多少？,A1:A2=1:2,4、彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，B、C相距20cm，某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)，經(jīng)過0.5s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)，求： （1）振子的周期和頻率 （2）振子在5s末的位移的大小 （3）振子5s內(nèi)通過的路程,T＝1.0s,10cm,200cm,T內(nèi)通過的路程一定是4A 1/2T內(nèi)通過的路程一定是2A 1/4T內(nèi)通過的路程不一定是A,注意：,課 堂 練 習(xí),f＝1 Hz,