高中物理 振動(dòng)的描述課件 魯科版選修3-4.ppt
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,,高中物理·選修3-4·魯教版,,,第2講 振動(dòng)的描述,[目標(biāo)定位] 1.知道振幅、周期和頻率的概念,知道全振動(dòng)的含義.2.知道簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條正弦(或余弦)曲線.3.會(huì)根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象找出物體振動(dòng)的周期和振幅,并能分析有關(guān)問題.4.理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)公式,能從中獲取振幅、周期(頻率)等相關(guān)信息.,一、振動(dòng)特征的描述 1.振幅 (1)定義:振動(dòng)物體離開平衡位置的 .用A表示. (2)物理意義:表示振動(dòng)的幅度大小或 .,最大距離,振動(dòng)強(qiáng)弱,2.周期和頻率 (1)全振動(dòng)(如圖1-2-1所示)做簡(jiǎn)諧 運(yùn)動(dòng)的物體由B點(diǎn)經(jīng)過O點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn), 再由C點(diǎn)經(jīng)過O點(diǎn)返回B點(diǎn),我們說 物體完成了一次 ,重新回到原來的狀態(tài).,圖1-2-1,全振動(dòng),(2)周期 ①定義:完成一次 經(jīng)歷的時(shí)間.用T表示. ②物理意義:表示振動(dòng)的 . (3)頻率 ①定義:振動(dòng)物體在1 s內(nèi)完成 的次數(shù).用f表示. ②物理意義:表示振動(dòng)的 . ③單位:Hz,全振動(dòng),快慢,全振動(dòng),快慢,無關(guān),自由,,,,,想一想 振幅就是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大位移嗎?為什么? 答案 不是.振幅是一個(gè)標(biāo)量.它是指物體離開平衡位置的最大距離.它既沒有負(fù)值,也無方向,而最大位移是矢量,既有大小,也有方向,所以振幅不同于最大位移.,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條 曲線,這一圖線直觀地表示了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間按 規(guī)律變化. 想一想 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述的是小球的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎? 答案 不是.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的線段.,正弦(或余弦),正弦(或余弦),,,,,一、對(duì)振動(dòng)特征描述的理解 1.對(duì)全振動(dòng)的理解 正確理解全振動(dòng)的概念,應(yīng)注意把握全振動(dòng)的五種特征. (1)振動(dòng)特征:一個(gè)完整的振動(dòng)過程. (2)物理量特征:位移(x)、速度(v)等各個(gè)物理量第一次同時(shí)與初始狀態(tài)相同,即物體從同一方向回到出發(fā)點(diǎn). (3)時(shí)間特征:歷時(shí)一個(gè)周期. (4)路程特征:振幅的4倍. (5)相位特征:增加2π.,【例1】 如圖1-2-2所示,一彈簧 振子在B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), B、C間距為12 cm,O是平衡位置, 振子從C點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為0.5 s,則下列說法中正確的是 ( ) A.該彈簧振子的周期為1 s B.該彈簧振子的頻率為2 Hz C.該彈簧振子的振幅為12 cm D.振子從O點(diǎn)出發(fā)第一次回到O點(diǎn)的過程就是一次全振動(dòng),圖1-2-2,,二、對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的理解 1.形狀:正(余)弦曲線 2.物理意義 表示振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻偏離平衡位置的位移,是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律.,(3)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向:看下一 時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,如圖1-2-4中a點(diǎn), 下一時(shí)刻離平衡位置更遠(yuǎn),故a此刻質(zhì) 點(diǎn)向x軸正方向振動(dòng).,圖1-2-4,(4)任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度、位移的變化情況及大小比較:看下一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位置,判斷是遠(yuǎn)離還是靠近平衡位置,若遠(yuǎn)離平衡位置,則速度越來越小,加速度、位移越來越大;若靠近平衡位置,則速度越來越大,加速度、位移越來越小,如圖中b,從正位移向著平衡位置運(yùn)動(dòng),則速度為負(fù)且增大,加速度、位移正在減小,c從負(fù)位移遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng),則速度為負(fù)且減小,加速度、位移正在增大.,注意:振動(dòng)圖象描述的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系,而非質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡.比如彈簧振子沿一直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng),其軌跡為一直線,而它的振動(dòng)圖象卻是正弦曲線.,【例2】 一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖1-2-5所示,下列說法正確的是 ( ) 圖1-2-5,A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4 Hz B.在10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程是20 cm C.第4 s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零 D.在t=1 s和t=3 s兩時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相同,,借題發(fā)揮 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象的應(yīng)用 (1)可以從圖象中直接讀出某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、質(zhì)點(diǎn)的最大位移; (2)也可比較不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位移的大小、速度的大小、加速度的大小; (3)還可以預(yù)測(cè)一段時(shí)間后質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置的正向或負(fù)向,質(zhì)點(diǎn)位移的大小與方向,速度、加速度的方向和大小的變化趨勢(shì).,針對(duì)訓(xùn)練 如圖1-2-6所示為某物 體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象,下列說法中正 確的是 ( ) A.由P→Q,位移在增大 B.由P→Q,速度在增大 C.由M→N,位移先減小后增大 D.由M→N,加速度先增大后減小,圖1-2-6,,2.關(guān)于兩個(gè)相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差Δφ=φ2-φ1的理解 (1)取值范圍:-π≤Δφ≤π. (2)Δφ=0,表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相同,稱為同相. Δφ=π,表明兩振動(dòng)步調(diào)完全相反,稱為反相. (3)Δφ0,表示振動(dòng)2比振動(dòng)1超前. Δφ0,表示振動(dòng)2比振動(dòng)1滯后.,,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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