简谐运动的图象及公式.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 简谐运动的图象及公式,复习提问,1,、什么是简谐运动？,2,、简谐振动的振子向两边运动各个物理量怎样变化？,3,、什么是全振动？,4,、描述简谐运动有哪些特征物理量？,导入新课,1、问题：前边我们分别用公式和图象研究了匀速直线运动和匀变速直线运动，那么：,在匀速直线运动中，设开始时的那一时刻位移为零，则它的位移图象是一条什么样的线？加速直线运动又是怎样的图像？辨析下列图,2、导入：那么如果用位移图象来表示简谐运动位移与时间的关系，形状又如何呢？,弹簧振子,：在水平弹簧振子的小球上安置一支记录用的笔，在下面放一条白纸带，当小球振动时，沿,垂直,于振动方向匀速拉动纸带，笔就在带上画出一条振动图线模拟：,模拟,单摆的振动图线,横轴表示时间，纵轴表示振子偏离平衡位置的位移,振动图象：,1,、定义：简谐运动的位移,-,时间图象通常称为,振动图象,，也叫,振动曲线,2,、,特点：,都是正弦 或余弦曲线一、简谐运动的图像,思考：从简谐运动图象得出描述振动的哪些物理量？,简谐运动的图像表示了,振动质点的位移随时间变化,的规律。

即简谐运动的,位置坐标,x,是时刻,t,的正弦或余弦函数3、图像的意义：,1、直接描述量：,振幅,A,：,图像的峰值,周期,T,：,相邻两个位移为正的最大值或负的最大值之间的时间间隔,任意时刻的位移,x,任一时刻,t,的回复力,F,和加速度,a,：,总是指向平衡位置（或平行于,x,轴指向,t,轴）,x,0,时，,F,回,0,、,a,0；,x,A,时，,F,回,和,a,达最大值,2、,间接描述量,频率,f,=1/T,不同时刻的,v,大小方向,判定：,x,-t,图线上任一点的切线的斜率大小等于,v,正负表方向，正表示与,x,方向相同，负表示与,x,方向相反,1,、,x-t,图线是质点做简谐运动时，一条质点的位移随时间变化的图象2,、,振动图象是正弦曲线还是余弦曲线，这决定于,t,0,时刻的选择即图像形状与,计时起点,有关3,、从图中可得振幅,A,、周期,T,、任意时刻的位,x,；注：,相邻,两个,振动情况完全相同,的位置之间的时间为一个周期,T,4,振动图象,不是运动轨迹说明：,AC,CD,二、简谐运动的表达式,由图像知道振动物体离开平衡位置的位移可以用 X=Asin(t+)来表示,因为=2/T f=1/T 所以,物体从不同的位置振动，,值不同。

t+,叫相位，,叫初相位几种常见图形的表达式,1,2,结合图像中反映的运动情况与正弦函数在四个象限中的特点，与线后的表达式进行理解或,几种常见图像的表达式,3,4,或,或,例题3、某简谐运动的振幅为8cm，f=0.5Hz,零时刻的位移为4cm，且振子沿x轴负方向运动1)写出相应的振动方程2)作出振动图像三、简谐运动的相位与相位差的物理意义,用单摆演示当两个,摆长与振幅都一样,的单摆在振动步调总一致时，我们就说它们的相位相同，,振动相同,；,当它们的位移总相反时，我们可以从振动表达式推知它们的相位一定相差,，就说它们的相位相反，,振动相反,；,两个单摆的振动步调不相同，就是因为它们具有,相位差,所以用来描述简谐运动的物理量有：周期、频率、相位与相位差四、振动图象的实际运用,心电图仪,地震仪,小结,简谐运动的图象物理意义：,1、从图象上我们可以知道振动物体任一时刻的位移2、从振动图象上还可以知道振幅和周期；,3、从振动图象上还可以知道某时刻振子的运动情况4,简谐运动的图象不是振动物体的运动轨迹5,用来描述简谐运动的物理量有：周期、频率、相位与相位差,。