高中物理 第十一章 机械振动 2 简谐运动的描述预习导航 新人教版选修3-4(2021年最新整理)

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简谐运动的描述
预习导航
1．知道什么是振动的振幅、周期和频率.
2．理解周期和频率的关系及固有周期、固有频率的意义。

3．知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线，明确图象的物理意义及图象信息。

4．能用公式描述简谐运动的特征。

一面锣,它只有一种声音，用锤敲锣，发出响亮的锣声,锣声很快弱下去,但音调不会发生变化。

摆动着的秋千，虽然摆动幅度发生变化，但频率不发生变化.弹簧振子在实际的振动中会逐渐停下来，但频率是不变的。

这是什么原因呢？说明了什么问题呢?
提示：所有能振动的物体，都有自己固有的周期或固有的频率。

这些都是由自身因素所确定的物理量,周期和频率也是描述振动的重要物理量.
1．描述简谐运动的物理量
(1)振幅A：振动物体离开平衡位置的__________，表示振动的______，是______。

（2)全振动：简谐运动是一种周期运动。

振子以相同速度相继通过__________所完成的过程称为一个全振动。

（3）周期T和频率f:做简谐运动的物体完成一次________所需要的______，叫做振动的周期，单位是______。

单位时间内完成________的______，叫做振动的频率，单位是______,简称____，符号是______。

周期和频率的关系为__________。

(4）相位:描述周期性运动在各个时刻所处的__________.
思考：你能区分“振动的快慢”和“振动物体运动的快慢”这两种表述吗？
2．简谐运动的一般表达式__________________
A表示简谐运动的______;ω是一个与频率成正比的量，叫做简谐运动的________，它也
表示简谐运动振动的______，ω＝________＝2πf;（ωt＋φ）代表简谐运动的______，φ表示______时的相位,叫做________。

相位差：如果两个简谐运动的频率相等，其初相分别是φ1和φ2，当φ2＞φ1时,它们的相位差是
Δφ＝(ωt＋φ2）－(ωt＋φ1)＝φ2－φ1
答案:1．(1）最大位移强弱标量
(2）同一位置
（3)全振动时间s 全振动次数赫兹赫Hz
f＝错误!
（4）不同状态
思考
提示：振动的快慢用周期T、频率f描述，周期越小，频率越大,表示振动得越快。

由于物体做简谐运动是一种变速运动，振动物体运动的快慢只能用瞬时速度描述，它是随时间变化的。

由此可认识振幅、周期、频率都是从整体上描述振动特点的物理量。

2．x＝A sin（ωt＋φ）振幅“圆频率”快慢错误!相位t＝0 初相位。