【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．初步形成全振動概念，知道振幅、周期。頻率等概念及其相互關(guān)系，知道全振動和圓頻率的含義。2．了解相位、初相位和相位差的概念、相互關(guān)系及相位的物理意義。3．通過有關(guān)簡械運動描述的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)和科學(xué)精神。
1．振幅(1)定義：振動物體離開平衡位置的__________，用A表示，國際單位：m。(2)振動范圍：振動物體運動范圍為______的兩倍。2．全振動：類似于O→B→O→C→O的一個______的振動過程。
3．周期和頻率(1)周期：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需要的______，用T表示，國際單位： s。(2)頻率：單位時間內(nèi)完成全振動的______，用f表示，國際單位：____。(3)周期T與頻率f的關(guān)系：T＝____。(4)物理意義：周期和頻率都是描述物體__________的物理量，周期越小，頻率______，表示物體振動的越快。4．相位用來描述周期性運動在各個時刻所處的__________。
簡諧運動的函數(shù)表達(dá)式為x＝_______________。1．A：表示簡諧運動的______。2．ω：是一個與頻率成正比的量，叫作簡諧運動的____________，表示簡諧運動的快慢，ω＝____＝_____。3．ωt＋φ：代表簡諧運動的______。4．φ：表示t＝0時的相位，叫作________，簡稱______。
Asin(ωt＋φ)　
√　×　×　√　×　×　
『選一選』(多選)一個質(zhì)點做簡諧運動，其振動圖像如圖所示，下列說法中正確的是(　　)A．振動周期為4 s　　B．振動頻率為0.25 HzC．振動的振幅為10 cmD．5 s末質(zhì)點的位移為零解析：由圖像可看出，T＝4 s，f＝0.25 Hz，A＝5 cm，5秒末x＝0，故ABD正確，C錯誤。
『想一想』振子完成一次全運動時走過的路程與振幅是什么關(guān)系？與起始位置有關(guān)系嗎？解析：完成一次全運動，路程為振幅的4倍，即s＝4A，與起始位置無關(guān)。
揚聲器發(fā)聲時，手摸喇叭的發(fā)音紙盆會感覺到它在振動，把音響聲音調(diào)大，發(fā)覺紙盆的振動更加劇烈，想想這是為什么？
提示：揚聲器發(fā)出的聲音是由其喇叭的紙盆振動形成的，振動越劇烈，即振幅越大，紙盆振動的能量越大，喇叭越響，手感覺紙盆振動得越厲害，說明振幅是反映振動劇烈程度的物理量。
1．對全振動的理解正確理解全振動的概念，應(yīng)注意把握振動的五個特征。(1)振動特征：一個完整的振動過程。(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同時與初始狀態(tài)相同。(3)時間特征：歷時一個周期。(4)路程特征：振幅的4倍。(5)相位特征：增加2π。
2．振幅、位移和路程的關(guān)系
如圖所示，將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離Δx，釋放后振子在A、B間振動，且AB＝20 cm，振子首次由A到B的時間為 0.1 s，求：
(1)振子振動的振幅、周期和頻率；(2)振子由A到O的時間；(3)振子在5 s內(nèi)通過的路程及5 s時的位移大小。思路引導(dǎo)：振子完成一次全振動所需要的時間叫作振動的周期，周期和頻率互為倒數(shù)關(guān)系。路程是振子在振動過程中實際通過的距離。要注意各物理量之間的區(qū)別與聯(lián)系。
5 s內(nèi)振子振動了25個周期，5 s末振子仍處在A點，所以振子偏離平衡位置的位移大小為10 cm。答案：(1)10 cm　0.2 s　5 Hz　(2)0.05 s　(3)10 m　10 cm
1．一質(zhì)點做簡諧運動，其相對平衡位置的位移x與時間t的關(guān)系如圖所示，由圖可知(　　)A．質(zhì)點振動的頻率為1.6 HzB．質(zhì)點振動的振幅為4.0 cmC．在0.3 s和0.5 s兩時刻，質(zhì)點的速度方向相同D．在0.3 s和0.5 s兩時刻，質(zhì)點的加速度方向相同
簡諧運動的函數(shù)表達(dá)式的一般形式為x＝Asin(ωt＋φ)，簡諧運動的函數(shù)表達(dá)式能否用余弦函數(shù)表示？提示：簡諧運動的位移和時間的關(guān)系既可以用正弦函數(shù)表示，也可以用余弦函數(shù)表示，只是對應(yīng)的初相位不同。
對簡諧運動表達(dá)式的理解
關(guān)于相位差Δφ＝φ2－φ1的說明：(1)取值范圍：－π≤Δφ≤π。(2)Δφ＝0，表明兩振動步調(diào)完全相同，稱為同相。Δφ＝π，表明兩振動步調(diào)完全相反，稱為反相。(3)Δφ>0，表示振動2比振動1超前。Δφ

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高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊電子課本

2 簡諧運動的描述

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第一冊

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