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1、.第十一章第十一章 機械運動機械運動.彈彈簧簧振振子子的的再再研研究究彈簧振子的運動特點：彈簧振子的運動特點：“一個中心一個中心,兩個基本點兩個基本點”1、圍繞著、圍繞著“一個中心一個中心”位置位置2、偏離、偏離“平衡位置平衡位置”有最大位移有最大位移3、在兩點間、在兩點間“往復(fù)往復(fù)”運動運動對稱性對稱性O(shè)BB.彈彈簧簧振振子子的的再再研研究究2、偏離、偏離“平衡位置平衡位置”有最大位移有最大位移描述簡諧運動的物理量描述簡諧運動的物理量振幅振幅質(zhì)點離開平衡位置的最大距離叫質(zhì)點離開平衡位置的最大距離叫振幅振幅2m問題問題1、該彈簧振子的振幅多大、該彈簧振子的振幅多大問題問題2、該彈簧振子到達、該
2、彈簧振子到達A點時候點時候離離O點的距離點的距離.彈彈簧簧振振子子的的再再研研究究描述簡諧運動的物理量描述簡諧運動的物理量3、在兩點間、在兩點間“往復(fù)往復(fù)”運動運動周期（頻率）周期（頻率）振子進行一次完整的振動（振子進行一次完整的振動（全振動全振動）所）所經(jīng)歷的時間經(jīng)歷的時間問題問題1、ODBDO是一個周期嗎？是一個周期嗎？問題問題2、若從振子經(jīng)過、若從振子經(jīng)過C向右起，經(jīng)過怎樣向右起，經(jīng)過怎樣的運動才叫完成一次全振動？的運動才叫完成一次全振動？.A/ O AB.周期的可能影響因素彈彈簧簧振振子子的的再再研研究究.周期的可能影響因素彈彈簧簧振振子子的的再再研研究究如何測時間？如何測時間？在什么
3、位置測時間？在什么位置測時間？結(jié)論：結(jié)論：周期大小與周期大小與振幅無關(guān)！振幅無關(guān)！.3)3)、頻率、頻率f：單位時間內(nèi)完成的全振動：單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)，單位：的次數(shù)，單位：HzHz。.實驗實驗1：探究彈簧振子的探究彈簧振子的T與與A的關(guān)系的關(guān)系.實驗實驗2：探究彈簧振子的探究彈簧振子的T與與k的關(guān)系的關(guān)系.實驗實驗3：探究彈簧振子的探究彈簧振子的T與與m的關(guān)系的關(guān)系.進行實驗：進行實驗：.周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？因素有關(guān)呢？與振幅無關(guān)。與振幅無關(guān)。.周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪周期和頻率都反映振動快慢，那么
4、它們與哪些因素有關(guān)呢？些因素有關(guān)呢？與振幅無關(guān)。與振幅無關(guān)。與彈簧有關(guān)，勁度系數(shù)越大，周期越小。與彈簧有關(guān)，勁度系數(shù)越大，周期越小。.周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪周期和頻率都反映振動快慢，那么它們與哪些因素有關(guān)呢？些因素有關(guān)呢？與振子質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，周期越大。與振子質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，周期越大。.km2T.1 1、振幅是一個標量，是指物體偏離平衡位、振幅是一個標量，是指物體偏離平衡位置的最大距離。它沒有負值，也無方向，置的最大距離。它沒有負值，也無方向，所以振幅不同于最大位移。所以振幅不同于最大位移。2 2、在簡諧運動中，振幅跟頻率或周期無關(guān)。、在簡諧運動中，振幅跟頻率或周期無關(guān)
5、。在一個穩(wěn)定的振動中，物體的振幅是不變在一個穩(wěn)定的振動中，物體的振幅是不變的。的。3 3、振動物體在一個全振動過程中通過的路、振動物體在一個全振動過程中通過的路程等于程等于4 4個振幅，在半個周期內(nèi)通過的路個振幅，在半個周期內(nèi)通過的路程等于兩個振幅，但在四分之一周期內(nèi)通程等于兩個振幅，但在四分之一周期內(nèi)通過的路程不一定等于一個振幅，與振動的過的路程不一定等于一個振幅，與振動的起始時刻有關(guān)。起始時刻有關(guān)。幾點注意事項幾點注意事項.4 4、振幅與振動的能量有關(guān)，振幅越、振幅與振動的能量有關(guān)，振幅越大，能量越大。大，能量越大。5 5、周期與頻率的關(guān)系：、周期與頻率的關(guān)系：T=1/fT=1/f6 6、
6、物體的振動周期與頻率，由振動、物體的振動周期與頻率，由振動系統(tǒng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與振幅無關(guān)，決定，與振幅無關(guān)，所以其振動周期稱為所以其振動周期稱為固有周期固有周期。振動。振動頻率稱為頻率稱為固有頻率固有頻率。幾點注意事項幾點注意事項.總結(jié)：總結(jié)：做簡諧運動的物體，在通過對稱于做簡諧運動的物體，在通過對稱于平衡位置的平衡位置的AB兩個位置時，相對應(yīng)的各個兩個位置時，相對應(yīng)的各個各個物理量具有怎樣的關(guān)系？各個物理量具有怎樣的關(guān)系？1、位移大小相等，方向相反、位移大小相等，方向相反2、速度大小相等，方向可能相同，也可、速度大小相等，方向可能相同，也可能相反能相反3、加速度大小相等，方向相
7、反、加速度大小相等，方向相反4、從平衡位置到達這兩個或從這兩個點、從平衡位置到達這兩個或從這兩個點直接到達平衡位置的時間相等直接到達平衡位置的時間相等（對稱關(guān)系）（對稱關(guān)系）.簡諧運動圖像得到的信息簡諧運動圖像得到的信息1、從圖像中可直接讀出在不同時刻的位移、從圖像中可直接讀出在不同時刻的位移值，從而知道位移值，從而知道位移X隨時間變化的情況隨時間變化的情況2、可以確定振幅、可以確定振幅3、可以確定振動的周期和頻率、可以確定振動的周期和頻率4、可以用作曲線上某點的切線的辦法確定、可以用作曲線上某點的切線的辦法確定各時刻的速度大小和方向各時刻的速度大小和方向5、由于簡諧運動的加速度和位移大小成正
8、、由于簡諧運動的加速度和位移大小成正比，方向相反，可以根據(jù)圖像上各時刻的比，方向相反，可以根據(jù)圖像上各時刻的位移變化情況確定質(zhì)點加速度的變化情況位移變化情況確定質(zhì)點加速度的變化情況.1.同時釋放，運同時釋放，運動步調(diào)一致。動步調(diào)一致。2.先后釋放，運先后釋放，運動步調(diào)不一致。動步調(diào)不一致。3.為了描述振動為了描述振動物體所處的狀態(tài)物體所處的狀態(tài)和比較兩振動物和比較兩振動物體的振動步調(diào)，體的振動步調(diào)，引入引入相位相位這個物這個物理量理量. 如果兩個擺球振動的步調(diào)一致，稱為同相；步調(diào)完全相反，則稱為反相。 相位表示物體振動步調(diào)的物理量，即用相位來描述簡諧振動在一個全振動中所處的階段。. 簡諧運動的
9、簡諧運動的位移位移- -時間關(guān)系時間關(guān)系 振動振動圖象：圖象：正弦曲線正弦曲線 振動振動方程：方程：思考題：思考題：1、振幅就是最大位移嗎？、振幅就是最大位移嗎？ 振幅是一個標量，指物體偏離平衡位置的最大距離。它沒有負振幅是一個標量，指物體偏離平衡位置的最大距離。它沒有負值，也無方向，所以振幅值，也無方向，所以振幅不同于最大位移不同于最大位移。2、頻率越大，振幅就越大嗎？、頻率越大，振幅就越大嗎？ 在簡諧運動中，在簡諧運動中，振幅跟頻率或周期無關(guān)振幅跟頻率或周期無關(guān)。在一個穩(wěn)定的振動中，。在一個穩(wěn)定的振動中，物體的振幅是不變的。物體的振幅是不變的。3、一次全振動通過的路程是幾個振幅？、一次全振
10、動通過的路程是幾個振幅？ 半個周期內(nèi)通過幾個振幅？半個周期內(nèi)通過幾個振幅？ 四分之一周期內(nèi)通過幾個振幅？四分之一周期內(nèi)通過幾個振幅？ 振動物體在一個全振動過程中通過的振動物體在一個全振動過程中通過的路程等于路程等于4 4個振幅個振幅，在半，在半個周期內(nèi)通過的路程等于兩個振幅，但在四分之一周期內(nèi)通個周期內(nèi)通過的路程等于兩個振幅，但在四分之一周期內(nèi)通過的路程不一定等于一個振幅，與振動的起始時刻有關(guān)。過的路程不一定等于一個振幅，與振動的起始時刻有關(guān)。1T1T通過路程通過路程S=4A,1/2TS=4A,1/2T路程路程S=2AS=2A二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式)sin(tAx.)sin(
11、tAx二、簡諧運動的表達式二、簡諧運動的表達式振幅振幅圓頻率圓頻率相位相位初相位初相位)2sin()2sin(ftAtTAxfT22.1. A叫叫簡諧運動簡諧運動的的振幅振幅.表示表示簡諧運動簡諧運動的的強弱強弱.2. 叫叫圓頻率圓頻率.表示表示簡諧運動的簡諧運動的快慢快慢. 它與頻率的關(guān)系：它與頻率的關(guān)系： =2 f 3.“ t+ ” 叫叫簡諧運動的簡諧運動的相位相位.它是隨時它是隨時t t不斷變化的物理量不斷變化的物理量表示表示簡諧運動簡諧運動所所處的處的狀態(tài)狀態(tài). 叫叫初相初相,即即t=0時的相位時的相位.振動方程振動方程中各量含義：中各量含義：)sin(tAx.(1)同相：同相：相位差
12、為相位差為零。零。(2)反相：反相：相位差為相位差為 。4. ( 2- - 1)叫叫相位差相位差(兩個具有相同頻率的簡兩個具有相同頻率的簡諧運動的諧運動的初相之差初相之差).對頻率相同的兩個簡諧對頻率相同的兩個簡諧運動有確定的相位差運動有確定的相位差. .2 2、甲和乙兩個簡諧運動的相差為、甲和乙兩個簡諧運動的相差為 ，意味著什么，意味著什么? ?2意味著乙總是比甲滯后意味著乙總是比甲滯后1/41/4個周期或個周期或1/41/4次全振動次全振動 1 1、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成、一個物體運動時其相位變化多少就意味著完成了一次全振動了一次全振動? ?相位每增加相位每增加2 2就意味著發(fā)生了一次全振動就意味著發(fā)生了一次全振動思考與討論思考與討論.ss寫出振動方程寫出振動方程. .此課件下載可自行編輯修改，供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！
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