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1、第第2节节：简谐简谐运运动动的描述的描述第十一章：机械振动第十一章：机械振动一、振幅：一、振幅：2物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。1定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。叫做振动的振幅。单位：在国际单位制中，振幅的单位是米单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）。）。一、振幅：一、振幅：2物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。物理意义：振幅是描述振动强弱的物理量。1定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅。叫做振动的振幅。单位：在国际单位制中，振
2、幅的单位是米单位：在国际单位制中，振幅的单位是米（m）。）。（）振幅等于最大位移的数（）振幅等于最大位移的数值值。（）（）对对于一个于一个给给定的振定的振动动，振子的位移是，振子的位移是时时刻刻变变化的，但振幅是不化的，但振幅是不变变的。的。（）位移是矢量，振幅是（）位移是矢量，振幅是标标量。量。一、振幅：一、振幅：思考与讨论：思考与讨论：振幅和位移的区别？振幅和位移的区别？实验一：实验一：一次全振动是简谐运动的一次全振动是简谐运动的最小单元最小单元，振，振子的运动过程就是这一单元运动的不断子的运动过程就是这一单元运动的不断重复。重复。全振动：全振动：一个完整的振动过程称为一次一个完整的振动过
3、程称为一次全振动全振动若从振子经过若从振子经过C向右起，经过怎向右起，经过怎样的运动才叫完成一次全振动？样的运动才叫完成一次全振动？弹簧振子完成一次全振动的路程弹簧振子完成一次全振动的路程与振幅之间存在怎样的关系？与振幅之间存在怎样的关系？想一想：想一想：周期：周期：做做简谐简谐运运动动的物体完成一次全振的物体完成一次全振动动所所需要的需要的时间时间，叫做振，叫做振动动的周期，的周期，单单位：位：s s。频频率：率：单单位位时间时间内完成的全振内完成的全振动动的次数，叫的次数，叫频频率，率，单单位：位：HzHz，1Hz=1s1Hz=1s-1-1。周期和周期和频频率之率之间间的关系：的关系：1/
4、f1/f。二、周期和频率二、周期和频率猜想：猜想：弹簧振子的振动周期可能由哪些因素弹簧振子的振动周期可能由哪些因素决定？决定？设计实验：设计实验：弹簧振子的周期与哪些因素有关？弹簧振子的周期与哪些因素有关？探究：探究：实验过程中，我们应该选择哪个位置作为计实验过程中，我们应该选择哪个位置作为计时的开始时刻？时的开始时刻？一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测一次全振动的时间非常短，我们应该怎样测量弹簧振子的周期？量弹簧振子的周期？思考：思考：实验二：实验二：实验：实验：探究弹簧振子的与探究弹簧振子的与k的关系的关系.实验：实验：探究弹簧振子的与探究弹簧振子的与m的关系的关系.实验：实验：探究弹
5、簧振子的与的关系探究弹簧振子的与的关系.进行实验：进行实验：结论：结论：弹簧振子的周期由振动系统本身的质量弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定，而与其他因素无关。和劲度系数决定，而与其他因素无关。相位相位是表示物体振动步调的物理量是表示物体振动步调的物理量,用相用相位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。位来描述简谐运动在一个全振动中所处的阶段。三、相位三、相位 简谐简谐运运动动的位移和的位移和时间时间的关系可以用的关系可以用图图象来表示象来表示为为正弦或余弦曲正弦或余弦曲线线，如将，如将这这一关系一关系表示表示为为数学函数关系式数学函数关系式应为应为：四、简谐运动的表达式四、简
6、谐运动的表达式1A 代表代表物体振物体振动动的振幅的振幅.2 2 叫做叫做圆频圆频率，表示率，表示简谐简谐运运动动的快慢的快慢。它。它与与频频率之率之间间的关系的关系为为：=2=2 f f 3 3“t+t+”这这个量就是个量就是简谐简谐运运动动的的相位相位，它是随它是随时间时间t t不断不断变变化的物理量，表示振化的物理量，表示振动动所所处处的状的状态态.叫初相位，叫初相位，简简称初相，即称初相，即t=0时时的相位。的相位。简谐运动的表达式简谐运动的表达式振动方程中各变量的含义：振动方程中各变量的含义：描述简谐运动的物理量描述简谐运动的物理量振幅、周期、振幅、周期、频率和相位。频率和相位。振幅
7、振幅是描述振动强弱的物理量；是描述振动强弱的物理量；周期周期和和频率频率都是用来表示振动快慢的物理量；都是用来表示振动快慢的物理量；相位相位是表示振动步调的物理量。是表示振动步调的物理量。简谐运动的表达式为：简谐运动的表达式为：x=Asin（t+）小结：小结：一个一个质质点作点作简谐简谐运运动动的振的振动图动图像如像如图图5-15所所示从示从图图中可以看出，中可以看出，该质该质点的振幅点的振幅A=_m，周期，周期=_ s，频频率率f=_Hz，从，从t=0开始在开始在t=.5s内内质质点的位移点的位移 _，路程路程=_0.10.42.50.1m0.5m练习练习1：写出振动方程写出振动方程 _.X=10sin(2 t)cm练习练习2：阅读：科学漫步阅读：科学漫步“月相月相”课本课本P10 T1，T3，T4作业：作业：