高中物理选修3简谐运动ppt课件

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3、简谐运动位移、速度特点：
位移： 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；远离平 衡位置时位移增大，靠近平衡位置 时位移减小。（O点x=0）
速度：
每经过最大距离处速度方向发生改变， 远离平衡位置（位移增大）时速度方 向和位移方向相同，靠近平衡位置 （位移减小）时速度方向和位移方向 相反。(O点v最大）
在O点左边时位移取负）如图示，
X
• 图像绘制方法
（1）、频闪照相
思考：如何理解这就是振子的位移时间图象?
体验： 一同学匀速拉动一张白纸，另一同学沿与 纸运动方向相垂直方向用笔往复画线段，观察 得到的图象
这种记录振动的方法在实际中有很多应用。 医院里的心电图及地震仪中绘制的地震曲线等， 都是用类似的方法记录振动情况的。
复习回顾
高中阶段我们学过的运动形式有哪些?
提示：按运动轨迹分类
匀速直线运动
直线运动
变速直线运动 抛体运动 曲线运动 圆周运动
匀变速直线运动
变加速直线运动
平抛运动
斜抛运动
匀速圆周运动
变速圆周运动
1.加速度大小方向都不变的匀变速直线运动。 （自由落体运动）
2.加速度大小方向都不变的匀变速曲线运动。 （平抛运动） 3.加速度大小不变方向改变的变加速曲线运 动。（匀速圆周运动） 思考：如果加速度大小和方向都改变，那么 物体会做什么运动呢？
3.振动的周期和频率-----表示振动快慢的物理量 振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动 的时间。单位：s 振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。单 位：赫兹（Hz）。 两者关系： 思考：简谐运动的周期或频率与振幅的关系？
3、某一弹簧振子的振动图象如图所示，则

四.简谐运动的表达式
简谐运动的表达式：x＝Asin（ωt＋φ）
位移 振幅
时刻 初相位
圆频率 ω＝2π/T＝2πf
也可以写成：x Asin(2 t )
T
相位
根据一个简谐运动的振幅、周期、初相位，可以知道做 简谐运动的物体在任意时刻的位移，故振幅、周期、初 相位是描述简谐运动特征的物理量。
三角变换
因为 2 ， T 2 2 m
T
k
振动系统本身性质决 定的。
同时放开的两个小球振动步调总是 一致，我们说它们的相位是相同的；
而对于不同时放开的两个小球，我 们说第二个小球的相位落后于第一个 小球的相位。
如何定量的表示相位呢？
三.相位
1.相位：物理学中把（ωt＋φ）叫作相位，其中φ 叫初相位，也叫初相。 由简谐运动的表达式x＝Asin（ωt＋φ）可以知道， 一旦相位确定，简谐运动的状态也就确定了。 2.相位差：两个具有相同频率的简谐运动的相位 的差值。 如果两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1 和φ2，当φ1>φ2时，它们的相位差是Δφ＝(ωt＋φ1) －(ωt＋φ2)＝φ1－φ2此时我们常说1的相位比2超前 Δφ，或者说2的相位比1落后Δφ。
x甲 0.5sin(5t )cm 或者x甲 0.5sin 5tcm
x乙
0.2 sin(2.5t
2
)cm
或者x乙 0.2 cos 2.5tcm
注意： 振动物体运动的范围是振幅的两倍。
二.周期和频率
做简谐振动的振子，如果从A点开始运动，经过O点运动到Aˊ点再 经过O点回到A点，这样的过程物体的振动就完成了一次全振动。 如果从B点向左运动算起，经过O点运动到Aˊ点，再经过O点回到 B点，再经A点返回到B点时，这样的过程也是一种全振动。

物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
1.某简谐运动的位移与时间关系为：x=0.1sin（100πt＋π）cm, 由此可知该振动的振幅是_5_0__ cm，频率是 0.1____Ｈz，零时 刻振动物体的速度与规定正方向_相__反__（填“相同”或“相反”).
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
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3.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。 以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则
x Asint
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?
一、描述简谐运动的物理量 1、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离 2、周期T：完成一次全振动所需要的时间 频率f：单位时间内完成全振动的次数 3、相位：周期性运动的物体在各个时刻所处的不同的状态
二、简谐运动的表达式
x Asint
物理选修3-4人教版 11.2简谐运动的描述 (共13张PPT)
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1、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动? 答案：相位每增加2π就意味着发生了一次全振动
2、甲和乙两个简谐运动的相差为 ，意味着什么?
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3、弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点之间做简谐振动， B、C相距20 cm，某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到

第一章 机械振动
回顾：以前，我们主要学习过哪些运动？
匀速直线运动；匀变速直线运动；匀变 速曲线运动；圆周运动。
请同学们观察下面物体的运动
提问：以上运动和以前学过的运动相比有何不同？
以上物体运动的共同特点： 物体在某一位置附近运动；
往复运动。 机械振动：物体在某一位置附近做往复运动。
平衡位置：振动物体静止时所处的位置
思考：为什么匀速拉底片？
提问：弹簧振子位移随时间变化的规律 与正余弦函数图像很相似，那么， 弹簧振子随时间变化的规律是否 就是满足正余弦关系？如何验证？
弹簧振子的位移时间图像是正余 弦函数图像。
x
t
简谐运动：振动物体的位移随时间变化的 函数图像是正余弦函数图像，这样的机械 振动我们称为简谐振动。
理
（1）弹簧的质量不计 （2）不计摩擦、空气阻力
O：平衡位置
弹簧振子
想 化 物 理
（振子静止时所处的位置）
模
型
振子的位移：由平衡位置指向物体所
在位置的有向线段
1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/192021/11/192021/11/192021/11/19