2024年高中物理新教材同步 选择性必修第一册 第2章 2 简谐运动的描述.docx本文件免费下载 【共11页】

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小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com2简谐运动的描述[学习目标]1.知道振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。2.了解初相和相位差的概念以及相位的物理意义(难点)。3.知道简谐运动的表达式及各物理量的物理意义(重点)。4.能依据简谐运动的表达式描绘振动图像,会根据简谐运动图像写出其表达式(重难点)。一、简谐运动的振幅、周期和频率如图甲所示为理想弹簧振子,O点为它的平衡位置,其中A、A′及B、B′点关于O点对称。图乙为先后两次分别从A、B两点释放经过平衡位置开始计时所得的振动图像。(1)分析图乙中的a、b振动图像分别是从哪个点开始释放的?两次振动图像中的物理量有什么共同点和不同点?(2)从小球经过O点至下一次再经过O点的速度方向是否相同?这段时间是否为一个周期?答案(1)a图像是从A点开始释放的,b图像是从B点开始释放的;弹簧振子两次形成的简谐运动具有相同的周期,从B点释放时离平衡位置的最大距离比从A点释放时的最大距离更大。(2)不相同,两次速度方向相反。这段时间仅为半个周期。若经过一个周期,小球一定从同一方向再次经过O点。1.振幅(1)概念:振动物体离开平衡位置的最大距离。(2)意义:振幅是表示振动幅度大小的物理量,常用字母A表示。振动物体运动的范围是振幅的两倍。2.周期和频率(1)全振动:一个完整的振动过程称为一次全振动。做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。(2)周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间,用T表示。在国际单位制中,周期的单位是秒(s)。(3)频率:物体完成全振动的次数与所用时间之比,数值等于单位时间内完成全振动的次数,用f表示。在国际单位制中,频率的单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(4)周期和频率的关系:f=。周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量,周期越小,频率越大,表示振动越快。(5)圆频率ω:表示简谐运动的快慢,其与周期成反比、与频率成正比,它们间的关系式为ω=,ω=2πf。1.对全振动的理解(1)振动过程:如图所示,从O点开始,一次全振动的完整过程为O→A→O→A′→O;从A点开始,一次全振动的完整过程为A→O→A′→O→A。(2)完成一次全振动,位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。(3)完成一次全振动历时一个周期,通过的路程是振幅的4倍。2.简谐运动中位移、路程、周期与振幅的关系(1)位移和振幅①最大位移的数值等于振幅。②对于一个给定的振动,振子的位移是时刻变化的,但振幅是不变的。③位移是矢量,振幅是标量。(2)路程与振幅①振动物体在一个周期内的路程为四个振幅,即4A。②振动物体在半个周期内的路程为两个振幅,即2A。(3)周期与振幅一个振动系统的周期和频率有确定的值,由振动系统本身的性质决定,与振幅无关。(1)在简谐运动的过程中,振幅是不断变化的。(×)(2)振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,它是标量。(√)(3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程。(×)(4)振幅越大,简谐运动的周期就越大。(×)(5)振动物体内通过的路程一定等于振幅A。(×)例1(2023·如皋中高二月考学)如图所示,弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,A、B间距离是20cm,小球经过A点时开始计时,经过2s首次到达B点,则()A.从O→B→O小球做了一次全振动B.振动周期为2s,振幅是10cm小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comC.从B开始经过6s,小球通过的路程是60cmD.从O开始经过3s,小球处在平衡位置答案C解析小球从O→B→O只完成半全振,个动A;错误从A→B是半全振,用个动时2s,所以振周期是动4s,振幅A==10cm,B;因错误为t=6s=1T,所以小球的路程经过为4A+2A=6A=60cm,C正确;从O始开经过3s,小球在最大位移处处(A或B),D。错误例2一质点做简谐运动,其位移x与时间t的关系图像如图所示,由图可知()A.质点振...

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