第02讲 简谐运动的描述（原卷版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）

3.0 envi 2025-05-07 20 4 656.93KB 15 页 3知币
侵权投诉
目标导航
知识精讲
第02 讲 简谐运动的描述
课程标准 课标解读
1．知道振幅、周期和频率的概念，知道
全振动的含义．
2．知道简谐运动的数学表达式，知道其
中各物理量的意义．
3．了解初相和相位差的概念，理解相位
的物理意义．
4．了解简谐运动的表达式中各量的物理
意义，能依据简谐运动表达式描绘振动图
象．
1．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解
与振幅无关．
2．理解振幅、周期和频率的物理意义，了解相位、初
相、相位差的概念．
3．理解周期和频率的关系．
4．掌握用公式描述简谐运动的方法．
5．根据简谐振动的表达式、振动图象进行计算．
知识点 01 简谐运动的物理量
1.简谐运动的物理量
(1)振幅是指振动物体离开平衡位置的最大距离，通常用字母 A
表示，是标量．
(2)振子完成一次完整的振动过程称为一次全振动，不论从哪一位置开始计时，弹簧振子完成一次全振
动所用的时间总是相同的．
(3)做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期，用字母 T
表示．其物理意义是
表示物体振动的快慢．
(4)单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率，用字母 f
表示；其单位是赫兹，符号是 Hz.
(5)周期与频率的关系是 T＝1 /f. 频率的大小表示振动的快慢．
(6)用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态的物理量叫相位，当 t＝0时的相位称做初相位，用
字母 φ
表示．
2．对振幅的理解
(1)定义：振动物体离开平衡位置的最大距离叫做振动的 振幅．在国际单位制中，振幅的单位是 米
(m)．
(2)振幅是标量，只有大小，没有方向，是用来表示振动强弱的物理量．
(3)同一振动系统，系统的能量仅由振幅决定，振动越强，振幅就越大，振动能量也越多．
(4)振幅与位移、路程的区别
①振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量；而位移是由平衡位置指向末位置的有向线段，
是矢量；路程是运动路径的总长度，是标量．一个周期内的路程为振幅的四倍，半个周期内的路程为振幅
的两倍．
②当物体做简谐运动时，振幅是定值；位移的大小和方向时刻都在变化；路程则会持续不断地增加．
3．对周期和频率的理解
(1)周期(T)和频率(f)都是标量，反映了振动的快慢，T＝，即周期越大，频率越小，振动越慢．
(2)振动周期、频率由振动系统决定，与振幅无关．
(3)全振动次数 N与周期 T和振动时间 t的关系为 N＝.
【即学即练 1】如图所示，弹簧振子以 O点为平衡位置在 B、C两点之间做简谐运动．B、C相距 20
cm，某时刻振子处于 B点．经过 0.5 s，振子首次到达 C点．求：
(1)振子振动的周期和频率；
(2)振子在 5 s 内通过的路程及位移大小．
知识点 02 简谐运动的表达式
简谐运动的一般表达式为 x＝A sin( ωt ＋ φ ) ．
1．x表示离开平衡位置的位移，A表示简谐运动的振幅，表示振动的强弱．
2．式中 ω叫做“圆频率”，它与周期频率的关系为 ω＝＝2π f .可见 ω、T、f相当于一个量，描述的都
是振动的快慢．简谐运动的表达式也可写成：x＝A sin
或x＝A sin(2π ft ＋ φ ) ．
3．式中(ωt＋φ)表示相位，描述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，单位为弧度，相位每增加 2π，意味
着物体完成了一次全振动．
4．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．
5．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＝( ωt ＋ φ 2) － ( ωt ＋ φ 1)＝φ2－ φ 1.
【即学即练 2】一个质点做简谐运动的图像如图所示，下列叙述中正确的是(　　)
A．质点的振动频率为 4 Hz
B．在 10 s 内质点经过的路程为 20 cm
C．在 5 s 末，质点做简谐运动的相位为 π
D．t＝1.5 s 和t＝4.5 s 两时刻质点的位移大小相等，都是 cm
【即学即练 3】有一弹簧振子在水平方向上的 B、C之间做简谐运动，已知 B、C间的距离为 20 cm，
振子在 2 s 内完成了 10 次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子有负向最
大位移．
(1)求该振子的振幅和周期；
(2)画出该振子的位移—时间图象；
(3)写出该振子的振动方程．
知识点 03 对全振动的理解
第02讲 简谐运动的描述（原卷版）-【帮课堂】2022-2023学年高二物理同步精品讲义（人教2019选择性必修一）.docx

共15页,预览5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：15 页 大小：656.93KB 格式：DOCX 时间：2025-05-07

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
/ 15
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注