高级中学高中物理选修34课件:11.2简谐运动的描述+.ppt
第十一章机械振动二.简谐运动的描述
振幅--A(1)定义:振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅的2倍表示振动物体运动范围的大小。(2)物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量。(3)单位:在国际单位制中,振幅的单位是米描述简谐运动的物理量
(1)振幅等于最大位移的数值。(2)对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的。(3)位移是矢量,振幅是标量。振幅和位移的区别
2.振幅、位移和路程的关系振幅位移路程定义矢标性变化联系振动物体离开平衡位置的最大距离从平衡位置指向振子所在位置的有向线段运动轨迹的长度标量矢量标量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(1)振幅等于位移最大值的数值;(2)振子在一个周期内的路程等于4个振幅;而振子在一个周期内的位移等于零。
一次全振动是简谐运动的最小单元,振子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动
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?OAA′PVPA′OAOP振动物体连续两次以相同速度通过同一点所经历的过程。
若从振子向右经过某点p起,经过半个周期以后振子运动到什么位置?A′OAPV平衡位置P′半个周期后振子到了P′点--P关于O的对称点半个周期内的路程是多少呢?2A
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.OAPV平衡位置P′总结: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。
周期和频率(1)周期(T):做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,叫做振动的周期,单位:s。(2)频率(f):单位时间内完成的全振动的次数,叫频率.单位:Hz,1Hz=1s-1。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,表示物体振动越快,周期与频率的关系:T=(用公式表示).(3)周期和频率之间的关系:T=1/f。简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定(振子的质量m和弹簧的劲度系数k),与振幅无关
1、简谐运动的表达式:以x代表质点对于平衡位置的位移,t代表时间,则A叫简谐运动的振幅。表示简谐运动的强弱。?叫圆频率。表示简谐运动的快慢。?=2?f“?t+?”叫简谐运动的相位。表示简谐运动所处的状态。?叫初相,即t=0时的相位。简谐运动的表达式
相位差:两个相同频率的简谐运动的相位差,简称相差。特别提醒:关于相位差Δφ=φ2-φ1的说明:(1)Δφ=0,表明两振动步调完全相同,称为同相。Δφ=π,表明两振动步调完全相反,称为反相(2)Δφ0,表示振动2比振动1超前。Δφ0,表示振动2比振动1滞后。
(1)同相:相位差为零,一般地为??=2n?(n=0,1,2,……)(2)反相:相位差为?,一般地为?=(2n+1)?(n=0,1,2,……)
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?2、甲和乙两个简谐运动的相差为,意味着什么?1、相位每增加2π就意味着发生了一次全振动;2、意味着乙总是比甲滞后1/4个周期
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