物理2 简谐运动的描述授课ppt课件

这是一份物理2 简谐运动的描述授课ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了最大距离，全振动，振动快慢，圆频率，ωt＋φ，描述简谐运动的物理量，答案B，答案C，答案CD，答案ABD等内容，欢迎下载使用。
一、振幅、周期和频率1．填一填(1)振幅①定义：振动物体离开平衡位置的__________。②符号和单位：符号为___，单位为米。③振动物体的运动范围：_____的两倍。(2)周期和频率①全振动：一个_____的振动过程，称为一次全振动。弹簧振子完成一次全振动的时间总是______的。
2．判一判(1)振幅是指振子的位移。( )(2)振子从平衡位置出发到又回到平衡位置的时间为一个周期。( )(3)物体振动的周期越小，说明物体振动得越快。( )
3．选一选[多选]如图所示，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为一次全振劝D．从D→C→O→B→O→D为一次全振动解析：根据全振动的定义可知，一次全振动应包括四个振幅，并且从一点出发并同方向回到该点，才是一次全振动，从B→O→C为半个全振动，A选项错误，从O→B→O→C的过程中没有再回到起始点，不是一次全振动，B选项错误；从C→O→B→O→C为一次全振动，从D→C→O→B→O→D为一次全振动，C、D选项正确。答案：CD
二、相位1．填一填简谐运动的数学表达式x＝Asin(ωt＋φ)。(1)A表示简谐运动的_____。(2)ω表示简谐运动的________。(3)________ 叫做相位。(4)____ 叫初相位或初相。(5)相位差：两个简谐运动的______之差。
[学透用活]1．对全振动的理解正确理解全振动的概念，应注意把握振动的五种特征。(1)振动特征：一个完整的振动过程。(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。(3)时间特征：历时一个周期。(4)路程特征：振幅的4倍。(5)相位特征：增加2π。
2．简谐运动中振幅和几个常见量的关系(1)振幅和振动系统能量的关系：对一个确定的振动系统来说，系统能量仅由振幅决定，振幅越大，振动系统能量越大。(2)振幅与位移的关系：振动中的位移是矢量，振幅是标量，在数值上，振幅与某一时刻位移的大小可能相等，但在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化。(3)振幅与路程的关系：振动中的路程是标量，是随时间不断增大的。其中常用的定量关系是：一个周期内的路程为4倍的振幅，半个周期内的路程为2倍的振幅。(4)振幅与周期的关系：在简谐运动中，一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的，与振幅无关。
(3)设弹簧振子的振幅为A，则A＝10 cm，振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t＝5 s＝25T内通过的路程s＝40×25 cm＝1 000 cm。5 s内振子振动了25个周期，5 s末振子仍处在A点，所以振子偏离平衡位置的位移大小为10 cm。[答案]　(1)10 cm　0.2 s　5 Hz　(2)0.05 s(3)1 000 cm　10 cm
2．质点做简谐运动，其x-t关系如图所示，以x轴正向为速度v的正方向，该质点的v-t关系是 (　　)
3．如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20 cm，从A到B运动时间是2 s，则 (　　)A．从O→B→O振子做了一次全振动B．振动周期为2 s，振幅是10 cmC．从B开始经过6 s，振子通过的路程是60 cmD．从O开始经过3 s，振子处在平衡位置
对简谐运动表达式的理解
(4)ωt＋φ：表示相位，描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同状态，是描述不同振动的振动步调的物理量。它是一个随时间变化的量，相当于一个角度，相位每增加2π，意味着物体完成了一次全振动。(5)φ：表示t＝0时振动质点所处的状态，称为初相位或初相。(6)相位差：即某一时刻的相位之差。两个具有相同ω的简谐运动，设其初相分别为φ1和φ2，其相位差Δφ＝(ωt＋φ2)－(ωt＋φ1)＝φ2－φ1。
[学透用活]1．周期性造成的多解问题：简谐运动是一种周期性的运动，其运动过程中每一个物理量都随时间周期性变化。因此，物体经过同一位置可以对应不同的时刻，物体的位移、加速度相同，而速度可能相同，也可能等大反向，这样就形成简谐运动的多解问题。2．对称性造成的多解问题：由于简谐运动具有对称性，因此当物体通过两个对称位置时，其位移、加速度大小相同，而速度可能相同，也可能等大反向，这种也形成多解问题。
[规律方法]求解这类问题，要认真分析题意，画出振子运动的过程示意图，防止漏解，也可画出振子的x-t图像，根据图像分析求解。　　　
[对点练清]1．[多选]物体做简谐运动，通过A点时的速度为v，经过时间t后物体第一次以相同速度v通过B点，又经过同样的时间物体紧接着又通过B点，已知物体在这段时间内走过的总路程为18 cm，则该简谐运动的振幅可能是(　　)A．3 cm B．5 cmC．7 cm D．9 cm
若从A点向左运动，如图所示：根据对称性可以知道：2A＋A＋2A＋A＝18 cm，则A＝3 cm，故选项A正确。答案：AD　
一、描绘简谐运动的振动图像(科学探究)[选自鲁科版教材 “迷你实验室”]如图甲所示，弹簧和小球分别套在光滑横杆上，弹簧左端与小球相连，右端固定在支架上，形成一个弹簧振子。在球底部固定一毛笔头，笔头下放一纸板。使小球偏离平衡位置并释放，其振动可视为简谐运动。沿图示方向匀速拉动纸板，笔头会在纸板上画出一图像。
如图乙所示，为笔头在纸板上画出的图像，已知纸板匀速移动的速度为1 m/s，则振子振动的周期为多少？振幅多大？
二、STSE类问题，体现活学活用心电图仪通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图，测量相邻两波峰间隔的时间，便可计算出 1 min 内人心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得被检者甲、乙的心电图分别如图(a)(b)所示。若医生测量时记下被检者甲每分钟心跳60次，则可推知乙每分钟心跳的次数和这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小分别为 (　　)A．48次，25 mm/s　　　　　　B．48次，36 mm/sC．75次，45 mm/s D．75次，25 mm/s