,高中物理·選修3-4·魯教版,第2講 振動的描述,目標定位 1.知道振幅、周期和頻率的概念，知道全振動的含義.2.知道簡諧運動的圖象是一條正弦(或余弦)曲線.3.會根據(jù)簡諧運動的圖象找出物體振動的周期和振幅，并能分析有關問題.4.理解簡諧運動公式，能從中獲取振幅、周期(頻率)等相關信息,一、振動特征的描述 1振幅 (1)定義：振動物體離開平衡位置的 用A表示 (2)物理意義：表示振動的幅度大小或 ,最大距離,振動強弱,2周期和頻率 (1)全振動(如圖121所示)做簡諧 運動的物體由B點經(jīng)過O點到達C點， 再由C點經(jīng)過O點返回B點，我們說 物體完成了一次 ，重新回到原來的狀態(tài),圖121,全振動,(2)周期 定義：完成一次 經(jīng)歷的時間用T表示 物理意義：表示振動的 (3)頻率 定義：振動物體在1 s內完成 的次數(shù)用f表示 物理意義：表示振動的 單位：Hz,全振動,快慢,全振動,快慢,無關,自由,想一想 振幅就是振動物體離開平衡位置的最大位移嗎？為什么？ 答案 不是振幅是一個標量它是指物體離開平衡位置的最大距離它既沒有負值，也無方向，而最大位移是矢量，既有大小，也有方向，所以振幅不同于最大位移,二、簡諧運動的圖象描述 簡諧運動的圖象是一條 曲線，這一圖線直觀地表示了做簡諧運動物體的位移隨時間按 規(guī)律變化 想一想 簡諧運動的圖象描述的是小球的運動軌跡嗎？ 答案 不是做簡諧運動的物體的運動軌跡是往復運動的線段,正弦(或余弦),正弦(或余弦),一、對振動特征描述的理解 1對全振動的理解 正確理解全振動的概念，應注意把握全振動的五種特征 (1)振動特征：一個完整的振動過程 (2)物理量特征：位移(x)、速度(v)等各個物理量第一次同時與初始狀態(tài)相同，即物體從同一方向回到出發(fā)點 (3)時間特征：歷時一個周期 (4)路程特征：振幅的4倍 (5)相位特征：增加2.,【例1】 如圖122所示，一彈簧 振子在B、C兩點間做簡諧運動， B、C間距為12 cm，O是平衡位置， 振子從C點第一次運動到B點的時間為0.5 s，則下列說法中正確的是 ( ) A該彈簧振子的周期為1 s B該彈簧振子的頻率為2 Hz C該彈簧振子的振幅為12 cm D振子從O點出發(fā)第一次回到O點的過程就是一次全振動,圖122,二、對簡諧運動的圖象的理解 1形狀：正(余)弦曲線 2物理意義 表示振動質點在不同時刻偏離平衡位置的位移，是位移隨時間的變化規(guī)律,(3)任意時刻質點的振動方向：看下一 時刻質點的位置，如圖124中a點， 下一時刻離平衡位置更遠，故a此刻質 點向x軸正方向振動,圖124,(4)任意時刻質點的速度、加速度、位移的變化情況及大小比較：看下一時刻質點的位置，判斷是遠離還是靠近平衡位置，若遠離平衡位置，則速度越來越小，加速度、位移越來越大；若靠近平衡位置，則速度越來越大，加速度、位移越來越小，如圖中b，從正位移向著平衡位置運動，則速度為負且增大，加速度、位移正在減小，c從負位移遠離平衡位置運動，則速度為負且減小，加速度、位移正在增大,注意：振動圖象描述的是振動質點的位移隨時間的變化關系，而非質點運動的軌跡比如彈簧振子沿一直線做往復運動，其軌跡為一直線，而它的振動圖象卻是正弦曲線,【例2】 一質點做簡諧運動的圖象如圖125所示，下列說法正確的是 ( ) 圖125,A質點振動頻率是4 Hz B在10 s內質點經(jīng)過的路程是20 cm C第4 s末質點的速度是零 D在t1 s和t3 s兩時刻，質點位移大小相等、方向相同,借題發(fā)揮 簡諧運動的圖象的應用 (1)可以從圖象中直接讀出某時刻質點的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、質點的最大位移； (2)也可比較不同時刻質點位移的大小、速度的大小、加速度的大?。?(3)還可以預測一段時間后質點位于平衡位置的正向或負向，質點位移的大小與方向，速度、加速度的方向和大小的變化趨勢,針對訓練 如圖126所示為某物 體做簡諧運動的圖象，下列說法中正 確的是 ( ) A由PQ，位移在增大 B由PQ，速度在增大 C由MN，位移先減小后增大 D由MN，加速度先增大后減小,圖126,2關于兩個相同頻率的簡諧運動的相位差21的理解 (1)取值范圍：. (2)0，表明兩振動步調完全相同，稱為同相 ，表明兩振動步調完全相反，稱為反相 (3)0，表示振動2比振動1超前 0，表示振動2比振動1滯后,