第一章第3节简谐运动的图像和公式..ppt

第 3 节,理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第一章,,,,,,知识点一,知识点二,,考向二,,,考向一,,随堂基础巩固,课时跟踪训练,,[自学教材],1．建立坐标系 以横轴表示做简谐运动的物体的 ，纵轴表示做简谐运动的物体运动过程中相对平衡位置的 时间t,位移x,2．图像的特点 一条 (或 )曲线，如图1－3－1所示 3．图像意义 表示物体做简谐运动时 随 的变化规律 4．应用 由简谐运动的图像可找出物体振动的 和 图1－3－1,正弦,余弦,位移,时间,周期,振幅,[重点诠释],1．图像的含义 表示某一做简谐运动的质点在各个时刻的位移，不是振动质点的运动轨迹 2．图像的应用 (1)确定振动物体在任一时刻的位移如图1－3－2所示，对应t1、t2时刻的位移分别为x1＝＋7 cm，x2＝－5 cm图1－3－2,(2)确定振动的振幅图像中最大位移的值就是振幅，如图所示，振动的振幅是10 cm3)确定振动的周期和频率振动图像上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期 由图可知，OD、AE、BF的间隔都等于振动周期，T＝0.2 s，频率f＝1/T＝5 Hz。

(4)确定各质点的振动方向例如图中的t1时刻，质点正远离平衡位置向正方向运动；在t3时刻，质点正向着平衡位置运动 (5)比较各时刻质点加速度的大小和方向例如在图中t1时刻质点位移x1为正，则加速度a1为负，t2时刻质点位移x2为负，则加速度a2为正，又因为|x1||x2|，所以|a1||a2|1．一质点做简谐运动，其位移x与时间t关系曲线如图1－3 －3所示，由图可知 ( ),图1－3－3,A．质点振动的频率是4 Hz B．质点振动的振幅是2 cm C．在t＝3 s时，质点的速度最大 D．在t＝4 s时，质点所受的合外力为零,答案：BC,[自学教材],Asin(2πft＋φ),振幅,周期,频率,相位,初相位,初相,[重点诠释],做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式： x＝Asin(2πft＋φ) (1)式中x表示振动质点相对于平衡位置的位移，t表示质点振动的时间 (2)式中A表示振幅，描述的是振动的强弱 (3)式中T、f分别表示简谐运动的周期和频率，描述的都是振动的快慢4)式中(2πft＋φ)表示相位，描述的是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，意味着物体又多完成了一次全振动 (5)式中φ表示t＝0时简谐运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＝(2πft＋φ2)－(2πft＋φ1)＝φ2－φ1[例1] 如图1－3－4是弹簧振子的振动图像，试回答下列问题：,图1－3－4,(1)振动的振幅、周期、频率各是多少？ (2)如果从O点算起，到图线上哪一点为止振子完成了一次全振动？从A点算起呢？ (3)从零到1.6 s时间内，哪些点的动能最大？哪些点的势能最大？ [思路点拨] 解答本题应注意以下两点： (1)由图像可以直接读取振幅和周期； (2)动能最大点、势能最大点与位移的对应关系3)从0～1.6 s内，在0、0.4 s、0.8 s、1.2 s、1.6 s各时刻，即对应图中的O、B、D、F、H各点，振子处在平衡位置，此时速度最大，动能最大，势能最小，而在0.2 s、0.6 s、1.0 s、1.4 s各时刻，即对应图中的A、C、E、G各点，振子均处在最大位移处，此时速度为零，动能为零，势能最大。

[答案] (1)2 cm 0.8 s 1.25 Hz (2)D点 E点 (3)O、B、D、F、H A、C、E、G,[借题发挥] 简谐运动图像问题的分析方法 解此类题时，首先要理解x－t图像的意义，其次要把x－t图像与质点的实际振动过程联系起来再充分利用图像的直观性，把图像与振动过程联系起来，图像上的一个点表示振动中的一个状态(位置、振动方向等)，图像上的一段对应振动的一个过程，关键是判断好平衡位置、最大位移及振动方向1．如图1－3－5所示为质点的振动图像， 下列判断中正确的是 ( ) A．质点振动周期是8 s B．振幅是±2 cm C．4 s末质点的速度为负，加速度为零 D．10 s末质点的加速度为正，速度为零,图1－3－5,解析：由题图可知，T＝8 s，A＝2 cm，A正确，B错误；4 s末质点在平衡位置，速度沿－x方向，加速度为零，C正确；10 s末同2 s末，质点正处在正向最大位移处，其速度为零，加速度方向为负，D错误 答案：AC,[答案] C,答案：A,[随堂基础巩固],点击下图片进入,[课时跟踪训练],点击下图片进入,。