人教版(浙江专用)高中物理选择性必修第一册第2章机械振动2简谐运动的描述同步训练课件.ppt

(2)12s相当于30个周期,则位移为0,一个周期内小球的路程是4A,即总路程s=600cm=6m。规律总结用简谐运动表达式解答振动问题的方法1.明确表达式中各物理量的意义,可直接读出振幅、圆频率、初相。

2.是解题时常涉及的表达式。

3.解题时画出其振动图像,会使解答过程简洁、明了。2简谐运动的描述课前·基础认知课堂·重难突破素养·目标定位随堂训练素养·目标定位目标素养1.知道简谐运动的振幅、周期和频率以及圆频率的含义。2.通过观察演示实验,总结出频率与振幅无关的结论,培养学生的观察、概括能力。3.知道相位和相位差,理解简谐运动的表达式,培养学生综合分析问题的能力,体会物理和数学的美妙联系。知识概览课前·基础认知一、描述简谐运动的物理量1.振幅。(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母A表示,单位是米。(2)物理意义:表示振动幅度大小的物理量,是标量。2.全振动。(1)振子以相同的速度相继通过同一位置所经历的过程,即一个完整的振动过程。(2)不管以哪里作为开始研究的起点,做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。3.周期和频率。(1)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,用T表示,国际单位是秒。(2)频率:物体完成全振动的次数与所用时间之比,用f表示,单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。(3)周期T与频率f的关系:。(4)物理意义: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。4.圆频率:ω是一个与周期成反比、与频率成正比的量,叫作简谐运动的“圆频率”。它也表示简谐运动的快慢。ω==2πf。5.相位。(1)相位:(ωt+φ)代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态,物理学中把(ωt+φ)叫作相位。(2)初相位:φ是t=0时的相位,称作初相位或初相。(3)相位差:如果两个简谐运动的频率相同,其初相分别是φ1和φ2,当φ1φ2时,它们的相位差是Δφ=(ωt+φ1)-(ωt+φ2)=φ1-φ2。微思考扬声器发声时,手摸喇叭的发音纸盆会感觉到它在振动,把音响声音调大,发觉纸盆的振动更加剧烈,想想这是为什么?提示:扬声器发出的声音是由其喇叭的纸盆振动形成的,振动越剧烈,振幅越大,手感觉纸盆振动得越厉害。二、简谐运动的表达式x=________________式中:x是位移,A是振幅,T是周期,是相位,φ0是初相位。课堂·重难突破一描述简谐运动的物理量及其关系重难归纳1.对全振动的理解。正确理解全振动的概念,应注意把握振动的五个特征。(1)振动特征:一个完整的振动过程。(2)物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。(3)时间特征:历时一个周期。(4)路程特征:振幅的4倍。(5)相位特征:增加2π。2.振幅、位移和路程的关系。项目振幅位移路程定义振动物体离开平衡位置的最大距离从平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段运动轨迹的长度矢、标性标量矢量标量变化在稳定的振动系统中不发生变化大小和方向随时间做周期性变化随时间增加联系(1)振幅等于位移最大值的数值(2)振动物体在一个周期内的路程等于4个振幅(3)振动物体在一个周期内的位移等于零名师点睛在简谐运动中,一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的,与振幅无关。做简谐运动的物体连续两次通过同一位置的过程,是否就是一次全振动?提示:不一定。只有连续两次以相同的速度通过同一位置的过程,才是一次全振动。典例剖析如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,lBO=lOC=5cm,若振子从B到C的运动时间是1s,则下列说法正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1s,振幅是10cmC.经过两次全振动,振子通过的路程是20cmD.从B开始经过3s,振子通过的路程是30cm答案:D解析:振子从B→O→C仅完成了半次全振动,所以周期T=2×1s=2s,振幅A=lBO=5cm,选项A、B错误;弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A=20cm,所以两次全振动中通过路程为40cm,选项C错误;3s的时间为1.5T,所以振子通过的路程为30cm,选项D正确。规律总结振幅与路程的关系振动中的路程是标量,是随时间不断增大的。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。

(1)若从特殊位置开始计时,如平衡位置、