高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 简谐运动的描述一等奖ppt课件
展开思考与讨论1:振动,作为运动的又一典型代表,与前面所学的运动模型相比有很大的不同,它又是用什么样的物理量来进行描述的呢?
取向右偏离平衡位置的位移为正方向,则可得振动图像为:
一、描述简谐运动的物理量
1.振幅(A)——表示振动强弱
定义:振动物体离开平衡位置的最大距离
物理意义:振幅是描述振动强弱的物理量
振子振动范围的大小是振幅的两倍,即2A
振子的位移大小是偏离平衡位置的距离,故时刻在变化; 但振幅是不变的。
位移是矢量,振幅是标量,振幅等于最大位移的大小
全振动:振动物体从某一初始状态开始,再次回到初始状态(即位移、速度均与初态完全相同)所经历的过程
2.周期( T )和频率( f )——表示振动快慢
周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间。单位:s
频率:做简谐运动的物体1s内完成全振动的次数。单位:Hz
周期与频率的关系:T=1 / f
简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定,与振幅无关
3.相位——表示振动状态
物理意义:表示简谐运动所处的状态
初相位:φ是t=0时的相位,称作初相位
相位:“t+” 叫简谐运动的相位
相位差:两个频率相等的简谐运动的相位差 Δφ = φ1 - φ2
关于相位差Δφ = φ1 - φ2的说明
取值范围:-π≤Δφ≤π
Δφ=0,表明两振动步调完全相同,称为同相
Δφ=π,表明两振动步调完全相反,称为反相
Δφ>0,表示振动1比振动2超前
Δφ<0,表示振动1比振动2滞后
1、如图所示,弹簧振子以O为平衡位置在B、C间振动,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为一次全振动D.从D→C→O→B→O为一次全振动
2、(多选)一做简谐运动的物体的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )A.振动周期是2×10-2 sB.第2个10-2 s内物体的位移变化量是-10 cmC.物体的振动频率为25 HzD.物体的振幅是10 cm
3、一物体沿x轴做简谐运动,振幅为8 cm,频率为0.5 Hz,在t=0时位移是4 cm,且向x轴负向运动,试写出用正弦函数表示的振动方程。
4、(单选)如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦的往复运动。若小球从C点第一次运动到O点历时0.1 s,则小球振动的周期为( ) A.0.1 s B.0.2 sC.0.3 s D.0.4 s
5、(单选)如图所示,水平方向的弹簧振子振动过程中,振子先后经过a、b两点时的速度相同,且从a到b历时0.2 s,从b再回到a的最短时间为0.4 s,aO=bO,则该振子的振动频率为( ) A.1 Hz Hz C.2 Hz D.2.5 Hz
6、(单选)一质点做简谐运动的位移—时间图线如图所示.关于此质点的振动,下列说法中正确的是( )A.质点做简谐运动的表达式为x=10sin(πt) cmB.在0.5~1.0 s时间内,质点向x轴正向运动C.在1.0~1.5 s时间内,质点的动能在增大D.在1.0~1.5 s时间内,质点的加速度在增大
7、(多选)振动周期指振动物体( )A. 从任何一个位置出发又回到这个位置所用的时间B. 从一侧最大位移处,运动到另一侧最大位移处所用时间C. 从某一位置出发又沿同一运动方向回到这个位置所用时间D. 经历了四个振幅的时间
8、关于振幅的各种说法中,正确的是( )A. 振幅是振子离开平衡位置的最大距离B. 位移是矢量,振幅是标量,位移的大小等于振幅C. 振幅等于振子运动轨迹的长度D. 振幅越大,表示振动越强,周期越长
[解析] 振幅是振子离开平衡位置的最大距离,是标量,在简谐运动中大小不变,而位移是变化的,A正确,B、C错误;振幅越大,振动越强,但与周期无关,D错误。
9、(多选)如图所示,为一质点的振动图像,曲线满足正弦变化规律,则下列说法中正确的是( )
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