第三节 简谐运动的图像和表达式

五、简谐运动的表达式
【注意】
同一个振动用不同函数表示时相位不同． （1）相位 (t ) 是随时间变化的一个变量
（2）t＝0时的相位 叫做初相位，简称初相．
（3）相位每增加 2 ，就意味着完成了一次全振动．
高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》
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高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》
②图线上某时刻对应的斜率反映速度，斜率正、负反映速 度方向。斜率大时速度大，斜率为正值时速度为正，斜 率为负值时速度为负。
③判断某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、 势能的变化情况。
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简谐运动的定义（运动学定义）： 质点的位移随时间按正弦规律变化的振动，叫
纸带运动的距离与时间成正比
高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》
在振动物体上固定记录笔的方法
在振子上安装一只记录笔，下 面放一条白纸带，当振子振动 时，沿垂直于振动方向匀速拉 动纸带，笔在纸带上画出一条 振动曲线。
高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》
在振动物体上固定记录笔的方法
树立图象和情景之间 的对应关系
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记录振动的方法在实际生活中的应用
心电图仪 地震仪
振动图像在实 际中的应用
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三、对振动图象的认识
1、物理意义： ►表示振动物体在不同时刻相对于平衡位置的位移，以 及位移随时间变化的规律． ►注意振动图象不是质点的运动轨迹．
二、获得振动图象（位移—时间图像）的方法：
频闪照相的实验方法 借助记录装置的实验方法
情景
图象
高二物理 选修3-4 第Βιβλιοθήκη Baidu一章《机械振动》
1、频闪照相的实验方法
用频闪照相（重叠照片）研究弹簧振 子位移随时间变化的规律
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第一章 简谐运动
1、频闪照相的实验方法
2、特点： 只有简谐运动的图象才是正弦(或余弦)曲线。
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四、振动图像的应用
表象 ①简谐运动的位移随时间按正弦或余弦规律变化。
②可直观地读取振幅A、周期T及各位移、时刻的 对应值。
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四、振动图像的应用
隐性 ①判定某时刻回复力、加速度方向。
• （2）让砂摆摆动，同时让木板匀速运动，观察振子的运 动轨迹和沙子的痕迹它们是否相同？沙子的痕迹能否反映 振子不同时刻的位置？沙子的痕迹是怎样的曲线？我们能 否画出类似的曲线来表示振子在不同时刻的位移情况？
• 注意：演示时要避免单摆做圆锥摆
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☞时间轴的理解 ☺为什么实验中纸带运动的距离可以代表时间？
第三节 简谐运动的图象和表达式
高二物理 3-4 《机械振动》
高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》
一、振动图象： 记录在不同时刻振子偏离平衡位置的位移情况 （能够反映振子的位置但并不是振子的真实位 置，即振动图线不是振子运动的轨迹）
获得振动图象的方法 对振动图象的认识 振动图象的应用
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做简谐运动
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五、简谐运动的表达式
1、简谐运动的振动方程： 2、频率： 2 2 f
T
3、相位的定义：我们把振 动方程中正弦（或余弦） 函数符号后面相当于角 度的量 (t ) ，叫做振 动的相位，相位也叫位 相、周相，或简称为相．
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利用频闪照相的方法描绘振动图象，可以描述：一质点不同时 刻的振动情况；
时间t
0
t0
2t0
3t0
4t0
5t0
6t0
位移x/mm -20.0 -17.2 -10.0 0.0 10.0 17.3 20.0
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2、借助记录装置的实验方法
砂摆实验
• （1）让砂摆摆动，木板不动，观察振子的运动轨迹和沙 子的痕迹它们是否相同？沙子的痕迹能否反映振子不同时 刻的位置？