人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的描述图文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的描述图文ppt课件，共22页。PPT课件主要包含了新课导入，周期和频率，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
知识回顾：什么样的运动叫做简谐运动？
简谐运动：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。
物体做简谐运动的物体的位移x与运动时间t之间满足正弦函数关系，因此我们如何表达x与t的关系式？
根据上述表达式，请你尝试说明A有什么物理意义？
弹簧振子偏离平衡位置的最大距离。
x=Asin（ωt+φ）
振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。
振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示
注意：振子振动范围的大小是振幅的两倍----2A;振幅的大小直接反映了振子振动能量(E=EK+EP)的高低。
振动物体离开平衡位的最大距离
从平衡位置指向振子所在位置的有向线段
大小和方向随时间做周期性变化
(1)振幅等于位移最大值的数值；(2)在一个完整周期内的路程等于4个振幅。
5.振幅、位移和路程的比较:
找到简谐运动的最小重复过程
思考1：若从A向右运动开始，振子经历什么过程才叫完成了一次全振动？
思考2：如果从C点出发呢？
只要回到C点就叫完成一次全振动吗？
简谐运动的最小重复过程
（1）定义：振动物体以相同的v（大小和方向）相继通过同一位置所经历的过程，叫做一次全振动
①位移、速度、加速度回到原值
②一次全振动路程为振幅的4倍
（1）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。
（2）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)。
（4）周期和频率的关系：
（3）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。
3.简谐运动路程和周期的关系
(1)1个T内物体的路程为4A
①若从平衡位置或最大位移处开始运动，路程为A②若从平衡位置与最大位移之间某处向着平衡位置运动，路程大于A③若从平衡位置与最大位移之间某处向着最大位移处运动，路程小于A
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？
于是有：[ω(t+T)+φ]-(ωt+φ)=2π
根据周期与频率的关系，则：ω=2πf
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。
思考：简谐运动的周期由什么决定?
4.探究：探究弹簧振子的周期与什么因素有关
思考1.周期哪些因素有关呢?
弹簧振子周期可能与振幅、弹簧劲度系数、质量有关
铁架台、刻度尺、劲度系数不同的弹簧、夹子、钩码、秒表
思考2.如何确定一次全振动的时间呢?
思考3.选择哪里作为计时起点呢?
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结论：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定
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。
所有简谐运动的周期都与振幅无关。
1.定义：物理学中把(ωt+φ)叫作相位。其中φ是t=0时的相位，称作初相位或初相。
3.意义：是表示物体振动步调的物理量，用相位来描述简谐运动在各个时刻所处的不同状态。
两个小球振动的步调一致，称为同相;
△φ=（ωt＋φ2）-（ωt＋φ1）=φ2-φ1
两个频率相同的简谐运动的相位差
步调完全相反，则称为反相
四、简谐运动的周期性和对称性
（1）若t2－t1＝nT，则t1、t2两时刻振动物体在同一位置，运动情况相同．
（3）若t2－t1＝nT＋1/4T或t2－t1＝nT＋3/4T，则当t1时刻物体到达最大位移处时，t2时刻物体到达平衡位置；当t1时刻物体在平衡位置时，t2时刻物体到达最大位移处；若t1时刻物体在其他位置，t2时刻物体到达何处就要视具体情况而定。
（2）若t2－t1＝nT＋1/2T，则t1、t2两时刻，描述运动的物理量(x、F、a、v)均大小相等，方向相反．
1.(多选)下图为一质点的振动图像,曲线满足正弦变化规律,则下列说法正确的是( )A.该振动为简谐运动B. 该振动的振幅为 10 cmC质点在前0.12s内通过的路程为20 末,质点的振动方向沿x轴负方向
2.如图所示，弹簧振子在BC间振C动，O为平衡位置，lBO=lOC=5cm，若振子从B到C的运动时间为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20 cmD.从B开始经过3s，振子通过的路程是30 cm
4.有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有负方向的最大加速度,则它的运动表达式是
5.如图所示，弹簧振子以0点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动。在t=0时刻,振子从〇、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.2s时，振子的速度第一次变为一v；在t=0.5s时，振子的速度第二次变为一v，已知B、C之间的距离为25 cm。求:(1)弹簧振子的振幅 A;(2)弹簧振子的振动周期T和频率f
6.如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距 10cm 的A、B两点,历时0.5s;过B点后再经过t=0.5 s,质点以大小相等、方向相反的速度再次通过 B 点;则质点从离开 0点到再次回到 O点历时(O 点为AB 的中点)( )A.0.5 sC.2.0 sB.1.0 sD.4.0 s