第2章 第2节　振动的描述—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义

3.0 envi 2024-12-31 4 4 349.89KB 10 页 3知币
侵权投诉
第2节　振动的描述
学习目标：1.[物理观念]知道振幅、周期和频率的概念，了解固有周期和固
有频率．　2.[科学方法]掌握简谐运动图像的物理意义和应用．　3.[物理观念]
知道简谐运动的公式，了解相位的概念．
一、振动特征的描述
1．振幅(A)
(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离．
(2)物理意义：表示振动幅度大小或振动强弱的物理量，是标量．
2．周期(T)和频率(f)
(1)周期：做简谐运动的物体，完成一次全振动所经历的时间．
(2)频率：在一段时间内，物体完成全振动的次数与这段时间之比．
(3)固有周期(或固有频率)：物体仅在回复力作用下的振动周期(或频率)，叫
作固有周期(或固有频率)．
(4)物理意义：周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频
率越大，表示物体振动越快，周期与频率的关系是 T＝.
二、简谐运动的位移图像
1．坐标系的建立
以横轴表示做简谐运动物体运动的时间，纵轴表示做简谐运动的物体运动
过程中相对平衡位置的位移．
2．图像的特点
一条正弦(或余弦)曲线．
3．图像意义
表示做简谐运动的物体在任意时刻相对于平衡位置的位移．
4．图像信息
如图所示，从图像上可知周期和振幅．还可知道任一时刻的位移大小和方
向．
三、简谐运动的位移公式
简谐运动的一般表达式为 x＝Asin ωt＝A sin t .
(1)x表示振动质点相对于平衡位置的位移，t表示振动时间．
(2)A表示简谐运动的振幅．
(3)ω叫作简谐运动的角速度 ( 或圆频率 ) ，表示简谐运动的快慢，ω＝＝2πf.
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)振幅随时间做周期性变化． (×)
(2)物体两次通过平衡位置的时间叫作周期． (×)
(3)简谐运动图像反映了物体在不同时刻相对平衡位置的位移． (√)
(4)振动位移的方向总是背离平衡位置． (√)
2．(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
CD　[振动周期是振子完成一次全振动所用的时间，C、D正确．]
3.一质点做简谐运动的图像如图所示，该质点在 t＝3.5 s 时刻(　　)
A．速度为正、加速度为正
B．速度为负、加速度为负
C．速度为负、加速度为正
D．速度为正、加速度为负
D　[由图像可知，质点从正的最大位移处出发，向平衡位置运动，由此知
3.5 s 时，质点由平衡位置向正的最大位移处运动，所以此时速度为正，质点做
减速运动，加速度为负，故选项 D正确．]
振幅、周期和频率
如图所示，思考探究下面两个问题
(1)振子振幅与位移最大值有什么关系？
(2)图乙中振子振幅为多少？
提示：(1)振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离；位移是振动物体相对
平衡位置的位置变化；位移的最大值等于振幅．
(2)10 cm
1．对全振动的理解
(1)振动特征：一个完整的振动过程．
(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)等各物理量第一次同时与初
始状态相同．
(3)时间特征：历时一个周期．
(4)路程特征：振幅的 4倍．
2．振幅和振动系统的能量关系
对一个确定的振动系统来说，系统能量仅由振幅决定，振幅越大，振动系
统能量越大．
3．振幅与路程的关系
振动中的路程是标量，是随时间不断增大的，其中常用的定量关系是
(1)一个周期内的路程为 4倍的振幅；
(2)半个周期内的路程为 2倍的振幅．
4．振幅与周期的关系
在简谐运动中，一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的，与振幅无
第2章 第2节　振动的描述—2020-2021学年同步新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册讲义.docx

共10页,预览3页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：10 页 大小：349.89KB 格式：DOCX 时间：2024-12-31

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 10
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注