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课件网) 2.2 振动的描述 1.知道什么是振幅、周期、频率和相位. 2.理解并掌握周期和频率的关系. 3.了解简谐运动的表达式. 学习目标 音乐会上，各具特色的乐器会给我们留下深刻的印象，不同乐器都在和谐地振动，在我们说话时，用手摸喉部，能感受到声带的振动．这些都表明振动具有不同的特征，如何科学地来描述振动呢？ 1.振幅 (1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量 (2)物理意义：描述振动强弱的物理量 振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围 一、振动特征的描述 2m 问题2：该弹簧振子的振幅多大？ 问题1：该弹簧振子到达A点时候离O点的距离？ 2m 2m (3)振幅与位移、路程的关系： ①振动中的位移是矢量，振幅是标量. 在一个给定的简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化． 振幅等于振子最大位移的大小. ②振动中的路程是标量，是随时间不断增大的.其中常用的定量关系是：一个周期内的路程为4倍的振幅，半个周期内的路程为2倍的振幅． 2.周期T和频率f (1)周期T 振子进行一次完整的振动（全振动）所经历的时间，单位：s 一次全振动又叫一个完整的振动过程. 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？ 不是 C—O—D—B—D—O—C—A—C 一次全振动：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. 完成一次全振动的路程是多少？ 4A 频率f：单位时间内完成全振动的次数，单位：Hz (2)频率f T＝ 实验1：探究弹簧振子的T与k的关系. 实验2：探究弹簧振子的T与m的关系. 实验3：探究弹簧振子的T与A的关系. 探究：弹簧振子的周期由哪些因素决定 结论：弹簧振子的周期T由振子的质量m和弹簧的劲度系数k决定,而与振幅A无关.又称为“固有周期”. 简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关 简谐运动的周期公式 相位：描述周期性运动的物体在 各个时刻所处状态的物理量. 表示物体振动的步调 二、简谐运动的位移图像 以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则 1.公式中的A 代表什么 2.ω叫做什么 它和T、f之间有什么关系 3.公式中的相位用什么来表示 4.什么叫简谐振动的初相 振幅 圆频率 =2 f t+ 三、简谐运动的位移公式 x=A sin( t+ ) “位移———时间”关系即振动图像：正弦曲线 t O x A t x O A x=Asinωt x=Acosωt=Asin(ωt+ ) 振动方程： ) sin( j w + = t A x 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. 同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同 反相：频率相同、相差为π的两个振子振动步调完全相反 四、简谐运动的运动学特点 位移： 速度： 方向：每经过最大位移处速度方向发生改变 大小：远离平衡位置时位移增大，靠近时减小 大小：衡位置时速度增大，远离时减小 方向：始终背离平衡位置，每经过平衡位置位移方向发生改变 加速度： 大小：远离平衡位置时增大，靠近时减小 方向：始终指向平衡位置，每经过平衡位置处方向发生改变 振动图像的作用 (1)图像的意义 表示振动质点在 不同时刻下离开平衡位置的情况 (2)图像的作用 a.直接读出A、T b.确定质点在某一时刻下的位移 c.判定某一时刻下质点的振动方向、加速度方向 d.判定某段时间内x、v、a 的变化情况 例1：一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A=____m，周期T= ____ s，频率f= ___Hz，从t=0开始在Δt=0.5s内质点的位移___m，路程= ____m． 0.4 2.5 0.1 0.1 0.5 小试牛刀 例2：某弹簧振子的振动图像如图所示，根据图像判断. 下列说法正确的是（ ） A.第1s内振子的位移与速度方向相反 B. ... ...
