高中人教版 (2019)2 简谐运动的描述背景图课件ppt

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有些物体的振动可以近似为简谐运动，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？
我们已经知道，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，位移x的一般函数表达式可写成为
下面我们根据上述表达式，结合如图所示情景，分析简谐运动的特点。
振幅的两倍表示振动物体运动范围的大小。
1.定义：振动物体离开平衡位置的最大距离。常用字母A表示。
2.物理意义：描述物体振动强弱的物理量。
用M点和M’点表示水平弹簧振子在平衡位置O点右端及左端最远位置。
1.全振动：如果从振动物体向右通过O的时刻开始计时，它将运动到M， 然后向左回到O，又继续向左运动到达M’，之后又向右回到O。这样一个完整的振动过程称为一次全振动。
【思考】若从P0点向右运动开始计时，经历一次全振动应为？
P0—M—P0—O—M'—O—P0
（2）物理意义：描述振动快慢的物理量
（1）做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期。
（3）单位：赫兹（Hz）
4.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”；描述振动快慢的物理量。
例.(多选)如图，弹簧振子在BC间做简谐运动，O为平衡位置，B、C间距离是10 cm，B→C运动时间是1 s，则(　 　)
A．振动周期是1 s，振幅是10 cmB．从B→O→C振子做了一次全振动C．经过两次全振动，通过的路程是40 cmD．从B开始运动经过3 s，振子通过的路程是30 cm
结论：简谐运动的周期（T）与振幅（A）无关。
1.相位： 式 中 相位；
2.初相：φ是t＝0时的相位，称作初相位，或初相。
3.相位差：如果两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1和φ2，它们的相位差是Δφ ＝ φ2 － φ1。
例(多选)有两个简谐运动的振动方程分别是： ， 下列说法正确的是(　 　)A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致
例：如图，弹簧振子的平衡位置为O 点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C 相距20 cm。小球经过B 点时开始计时，经过0.5 s 首次到达C 点。（1）画出小球在第一个周期内的x-t 图像。（2）求5 s 内小球通过的路程及5 s 末小球的位移。
1、振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离。常用字母A表示。2、周期：描述物体振动快慢的物理量3、频率：描述物体振动快慢的物理量4、相位： 式 中 相位； 初相：φ是t＝0时的相位，称作初相位，或初相。
1. 弹簧振子在A、B之间做简谐运动，如图所示，O为平衡位置，测得A、B间距为8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s。则（　　）
A.振动周期是2 s，振幅是8 cmB.振动频率是2 HzC.振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD.振子过O点时开始计时，2 s内发生的位移为4 cm
2. 如图所示为某弹簧振子在0到5 s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　）A.振动周期为5 s，振幅为8 cmB.第3 s 内振子的加速度逐渐增大C.从第3 s 末到第4 s 末振子做减速运动D.第2 s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值
4.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为（　　）
A.3 s，6 cm B.4 s，6 cmC.4 s，9 cm D.2 s，8 cm
5.一个小球在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s小球第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；求该小球做简谐运动的可能周期。
6.如图是两个简谐运动的振动图像，它们的相位差是多少？
1、教材42页练习与应用；2、对应章节练习册。