简谐运动的描述高二物理人教版（2019）选择性必修第一册

新人教版选择性必修一第二章

机械振动简谐运动的描述做简谐运动的物体在一个位置附近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢？x=Asin（ωt+φ）txo思考:式子中A、ω和φ有什么物理意义呢？一、振幅3.振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。1.定义：振子离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，标量（m）。2.振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。平衡位置振幅振幅0→A0→A→O0→A→B0→A→B→00→A→B→A振幅位移路程OAB右为正

①全振动：振子从某一初始状态开始，再次回到初始状态所经历的过程。二、周期和频率特点：即位移、速度均与初态完全相同

每经过一次全振动，路程=4A二、周期和频率②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，单位：秒（s）.物理意义：描述振动快慢的物理量

③

频率：单位时间内完成全振动的次数，用

f表示，

单位：Hz.周期T与频率f的关系是T＝例1.如右图所示，弹簧振子以O为平衡位置在BC间做简谐运动，则(

)A．从B→O→C为一次全振动B．从O→B→O→C为一次全振动C．从C→O→B→O→C为一次全振动D．从D→C→O→B→O为一次全振动C例2.(多选)如图，弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，B、C间距离是10cm，B→C运动时间是1s，则(

)A．振动周期是1s，振幅是10cmB．从B→O→C振子做了一次全振动C．经过两次全振动，通过的路程是40cmD．从B开始运动经过3s，振子通过的路程是30cmCD二、周期T和频率f猜想：弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定?设计实验：一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧振子的周期?做一做

为了减小测量误差，采用累积法测振子的振动周期T，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做一做:测量小球振动的周期通过这个实验你能得出什么结论？测量小球振动的周期视频通过这个实验发现，弹簧振子的振动周期与其振幅无关。注意：不仅弹簧振子的简谐运动，所有简谐运动的周期均与其振幅无关。BC例3.(多选)一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知(

)A．质点振动的频率是4HzB．质点振动的振幅是2cmC．t＝3s时，质点的速度最大D．在t＝3s时，质点的振幅为零C1个周期＝4s例4.弹簧振子在AB间做简谐运动,O为平衡位置，AB间距离是20cm，A到B运动时间是2s，如图所示,则(

)A．从O→B→O振子做了一次全振动B．振动周期为2s，振幅是10cmC．从B开始经过6s，振子通过的路程是60cmD．从O开始经过3s，振子处在平衡位置弹簧振子在四分之一周期内的路程是A吗？有可能是A，有可能大于A，有可能小于A.弹簧振子在一个周期内的路程一定是4A，半个周期内路程一定是2A，四分之一周期内的路程不一定是A。三.圆频率(w)二.简谐运动的表达式简谐运动的位移-时间关系振动图象：正弦曲线

振动方程：三.相位1.定义：x＝Asin（ωt＋φ）中的（t+）叫做相位，单位：rad2.t=0时刻的相位，（t+）中的

叫初相。三.相位差3.相位差：Δφ＝(ωt＋φ2)－(ωt＋φ1)＝φ2－φ1.意义：比较两个频率（f）相同的振动的相位之差(1)同相：相位差为零。一般地为=φ2－φ1=2n(n=0,1,2,……)。振动步调完全相同。(2)反相：相位差为。一般地为=φ2－φ1=(2n+1)(n=0,1,2,……)。振动步调完全相反。tx0例题相位初相相位差：ss写出