人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动2 简谐运动的描述课文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册第二章 机械振动2 简谐运动的描述课文ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了静止位置，即平衡位置等内容，欢迎下载使用。
思考：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？
1.知道振幅、周期和频率的概念，知道全振动的含义。2.了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。3.了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图象。
知识点一、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，叫做振动的振幅，国际单位是m。
（2）振幅的大小，直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。（3）振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。（4）振子振动范围的大小，就是振幅的两倍，2A。
思考与讨论：振幅和位移的区别是什么？
对于一个给定的振动：1、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；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。
（1）从O→A→O→A'→O也是一次全振动
（2）从B→A→O→A'→O→B也是一次全振动
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。
（1）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”；描述振动快慢的物理量。 （2）ω越大，周期越短，频率越大，物体振动越快。
做一做:测量小球振动的周期（课本P36）
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。
1.光滑水平面内的弹簧振子做简谐运动，经过半个周期，振子（　　）A．动量一定不变B．速度一定不变C．加速度一定不变D．动能一定不变
2.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移的大小和经过的路程为(　　)A．4cm　10cm　　　B．4cm　100cmC．0　24cm D．0　100cm
知识点二、简谐运动的一般表达式
并列悬挂两个相同的弹簧振子。（1）把小球向下拉同样的距离后同时放开。观察两球的振幅、周期、振动的步调。（2）再次把两个小球拉到相同的位置，先把第一个小球放开，再放开第二个，观察两球的振幅、周期、振动的步调。
观察两个小球的振动情况
实验现象 （1）两个小球同时释放时，除了振幅和周期都相同外，还总是向同一方向运动，同时经过平衡位置，并同时到达同一侧的最大位移处。 （2）在一个周期内，如果不同时释放小球，它们的步调就不一致。
4.同相和反相 （1）同相：相位差为零，一般地为Δφ =2nπ(n=0,1,2,……)。振动步调完全相同。 A与B同相 （2）反相：相位差为π，一般地为Δφ =(2n+1)π(n=0,1,2,……)。振动步调完全相反。 A与C反相
思考讨论：你能说出简谐运动的其它表达是吗？
一物体沿x轴做简谐运动，振幅为8cm，频率为0.5 Hz，在t＝0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，试写出用正弦函数表示的振动方程， 并画出相应的振动图像。