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课件网) 第二节 简谐运动的描述 第二章 机械振动 1. 理解振幅、周期和频率的概念，能用这些概念描述、解释简谐运动。 2. 经历测量小球运动周期的实验过程，能分析数据、发现特点、形成结论。 了解相位、初相位。 会用数学表达式描述简谐运动。 学习目标 ？以下两个相同弹簧振子的运动有何不同？ 阅读课本Ｐ36—40完成导学案自主学习 一、振幅（A）（振动幅度） 2.物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。 1.定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。 振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小。 4.振幅和位移的区别： ①振幅等于最大位移的数值。 ②对于一个给定的振动，振子的位移是时刻变化的，但振幅是不变的。 ③位移是矢量，振幅是标量。 3.单位：米（m） ？弹簧振子的运动最显著的特点是什么？ 往复运动 对称性 周期性 全振动 1、定义：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。 请从A或O向右开始，描述一次全振动。 思考：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？ 2、理解 a.振动物体以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程。 b.全振动的三个特征 ①物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者大小、方向第一次同时与初始状态相同。 ②时间特征:不管从哪个位置开始运动,完成一次全振动的时间都相同 ③路程特征一个全振动所走过的路程恰为振幅的4倍 1.周期T:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。单位:s. 2.频率f:做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数。单位:Hz. 3.关系：T＝1 / f 二、周期和频率 问题1：O—D—B—D—O是一个周期吗？ 问题2：若从振子经过C向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？ 问题3：如何测弹簧振子的周期 简谐运动的周期与振幅有关吗 周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，表示振动越快。 实验：测量小球振动的周期 为了减小测量误差，即用秒表测出发生ｎ次全振动所用的总时间t，可得周期为：T=t/n 注意事项 (1)注意停表的正确读数方法; (2)选择振子经过平衡位置的时刻作为开始计时的时刻误差小; (3)n越大,测量误差越小。 实验结论：弹簧振子的振动周期与其振幅无关。所有简谐运动周期均与振幅无关。 2.弹簧振子周期和频率由振动系统本身的因素决定。 1.振动周期与振幅大小无关； 实验结论： 拓展：弹簧振子周期公式 （2022·辽宁·建平县实验中学高三开学考试）水平弹簧振子，下端装有一根记录笔，记录纸放置于水平桌而上，当振子振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像，y1、-y2、x1、x2为纸上印记的位置坐标。下列说法正确的是（ ） A．改变拉动记录纸的速率，可以改变弹簧振子的周期 B．增大弹簧振子的振幅，弹簧振子的周期也会增大 C．如图所示，弹簧振子的振幅为 D．如图所示，弹簧振子的周期为 【正确答案】D 练习 ？两个相同的弹簧振子先后开始振动它们的运动有何不同？ 甲 乙 x/cm t/s T x/cm t/s T 三、相位 1.在物理学中，我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态 2.相位用来描述简谐振动在一个全振动中所处的阶段 乙振子的相位落后于甲振子的相位i 振幅 角速度 （圆频率） 相位 初相位 （平衡位置开始计时） （最大位移开始计时） 同相：相差为0的两个振动， 步调完全相同。 反相：相差为π的两个振动， 步调完全相反。 简谐运动的表达式 1．式中x表示振动质点相对平衡位置的位移。 2．式中A表示振幅． 3．式中ω叫做圆频率，描述的都是振动的快慢 4．式中(ωt＋φ)表示相位，相当于一个角度，相位每增加2π，意味着物体完成了一 ... ...
