2.2简谐运动的描述课件高二上学期物理人教版选择性3

第二章

机械振动选择性必修一2.2简谐运动的描述知识回顾：什么样的运动叫做简谐运动？图像描述：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象

（x—t图象）是一条正弦曲线，这样的振动叫做简谐运动。表达式描述：思考：表达式中包含哪些描述简谐运动的物理量？1.定义：振动物体离开平衡位置的最大距离4.意义：表示振动的强弱一、振幅2.符号：A

3.标量对同一个振动系统，振幅越大，振动系统能量越大5.振动物体运动范围是振幅的两倍6.区分位移、路程、振幅①振子的位移大小等于其偏离平衡位置的距离，时刻在变化；

但振幅是不变的。②位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。③在一个完整周期内的路程等于4个振幅。二、周期和频率1.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。若从振子向右经过某点p起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？OAPV平衡位置A′PA′OAOP【总结】振动物体连续两次以相同状态通过同一点所经历的过程。

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，称为周期T，单位：s。3.频率：物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作频率f，数值等于单位时间内完成的全振动的次数。单位：赫兹(Hz)。1Hz=1s-1。5.周期和频率的关系：Ｔ＝1/f。4.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。

二、周期和频率做一做：测量小球振动的周期如图，弹簧上端固定，下端悬挂钢球。把钢球从平衡位置向下拉一段距离A，放手让其运动，A就是振动的振幅。给你一个停表，怎样测出振子的振动周期T？Q1：如何取一个全振动？将振动的最低/最高点作为计时起点是

否合适？Q2：测一次全振动的时间作为周期，误差大吗？如何减小？用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间t，则振动的周期：T=t/n二、周期和频率做一做：测量小球振动的周期Q3：全班同学进行实验时，没有统一钢球的下拉距离，为什么测出的周期在误差允许范围内相同？如果换用不同的钢球和弹簧进行实验，结果如何？实验结果：3.振动周期与振子的质量有关，质量较小时，周期较小。2.振动周期与弹簧的劲度系数有关，劲度系数较大时，周期较小。1.振动周期与振幅大小无关。二、周期和频率固有周期：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数

决定，而与振幅无关，所以常把周期和频率叫做固

有周期和固有频率。不仅弹簧振子的简谐振动，所有简谐运动的周期均与振幅无关。二、周期和频率6.圆频率ω:与周期成反比，与频率成正比的量，它也表示简谐运动的快慢。

对于正弦函数x=Asin(ωt+φ)，要使函数值循环变化一次，(ωt+φ)需要增加多少？这一变化过程所需的时间为多少？[ω(t+T)+φ]-(ωt+φ)=2π根据周期与频率的关系，则：ω=2πf

三、相位

1.定义：物理学中把(ωt+φ)叫作相位。2.意义：相位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/位置，是表示物体振动步调的物理量。给定一个相位，就可以得到它在函数图像上的位置。单位：弧度三、相位

3.初相位：φ是t=0时的相位，称作初相位或初相。依据初相可以快速画出函数图像

三、相位

4.相位差：实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，