简谐运动的图像和公式课件高中物理配套 29页

3简谐运动的图像和公式\n\n1．会用描点法画出简谐运动的图像.2．知道振动图像的物理含义，知道简谐运动的图像是一条正弦或余弦曲线.3．了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义．4．了解简谐运动位移方程中各量的物理意义，能依据振动方程描绘振动图像．\n图1-3-1小球垂直匀速心电图仪\n(1)坐标系的建立：在简谐运动的图像中，以横轴表示，以纵轴表示相对．(2)物理意义：振动图像表示了振动物体随的变化规律．(3)简谐运动的位移x随时间变化的图像，称为的图像，是一条曲线．(4)由简谐运动的图像，可找出物体振动的和，以及任意一时刻的位移．时间平衡位置的位移相对平衡位置的位移时间简谐运动正弦或(或余弦)周期振幅\n正弦余弦振幅周期频率相位初相位\n驾驶员之家http://www.jsyzj.com/ks/2016年新题库科目一模拟考试驾驶员之家http://www.jsyzj.com/aqks/2016年安全文明驾驶常识模拟考试驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/c1.htmlC1驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/c2.htmlC2驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/c3.htmlC3驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/c4.htmlC4驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/a1.htmlA1驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/a2.htmlA2驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/a3.htmlA3驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/b1.htmlB1驾驶证能开什么车驾驶员之家http://www.jsyzj.com/chexing/b2.htmlB2驾驶证能开什么车\n一、由简谐运动的图像还可获得的信息任意时刻质点的位移的大小和方向．如图1-3-2所示，质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和－x2.图1-3-2\n任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图1-3-3中a点，下一时刻离平衡位置更远，故a此刻向上振动．图1-3-3\n任意时刻质点的速度、加速度、位移的变化情况及大小比较看下一时刻质点的位置，判断是远离还是靠近平衡位置：若远离平衡位置，则速度越来越小，加速度、位移越来越大；若靠近平衡位置，则速度越来越大，加速度、位移越来越大，如图中b，从正位移向着平衡位置运动，则速度为负且增大，位移、加速度正在减小，c从负位移远离平衡位置运动，则速度为负且减小，位移、加速度正在增大．特别提醒简谐运动的图像不是做简谐运动的质点的运动轨迹．\n\n\n\n简谐运动的运动图像的理解和应用【典例1】如图1-3-4所示，是一个质点的振动图像，根据图像回答下列各问题：(1)振动的振幅；(2)振动的频率；(3)在t＝0.1s、0.3s、0.5s、0.7s时质点的振动方向；(4)质点速度首次具有负方向最大值的时刻和位置；(5)质点运动的加速度首次具有负方向最大值的时刻和位置；(6)在0.6s至0.8s这段时间内质点的运动情况．图1-3-4\n\n(6)在0.6s至0.8s这段时间内，从图像上可以看出，质点沿负方向的位移不断减小，说明质点正沿着正方向由负向最大位移处向着平衡位置运动，所以质点做加速运动．答案见解析\n借题发挥从振动图像上能知道的信息(1)从图像上可知振动的振幅A.(2)从图像上可知振动的周期T.(3)从图像上可知质点在不同时刻的位移．(4)从图像上可以比较质点在各个时刻速度的大小及方向，斜率表示该时刻速度的大小和方向．(5)从图像上可以比较质点在各个时刻加速度的大小及方向．(6)从图像可看出质点在不同时刻之间的相位差．\n【变式1】弹簧振子做简谐运动的振动图像如图1-3-5所示，则()．A．t＝0时，质点位移为零，速度为零，加速度为零B．t＝1s时，质点位移最大，速度为零，加速度最大C．t1和t2时刻振子具有相同的速度D．t3和t4时刻振子具有相同的加速度图1-3-5\n解析t＝0时刻，振子位于平衡位置O，位移为零，加速度为零，但速度为最大值，选项A错误；t＝1s时，振子位于正向最大位移处，位移最大，加速度最大，而速度为零，选项B正确；t1和t2时刻振子同位于正向某处，t1时刻是经此点向正方向运动，t2时刻回到此点向负方向运动，两时刻速度大小相等，但方向相反，所以速度不相同，选项C错误；t3和t4时刻振子位移相同，即处在同一位置，因此有大小相等，方向相同的加速度，选项D正确．答案BD\n【典例2】某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点()．A．第1s末与第3s末的位移相同B．第1s末与第3s末的速度相同C．第3s末与第5s末的位移方向相同D．第3s末与第5s末的速度方向相同简谐运动的表达式的理解和应用\n\n\n\n用振动图像巧解简谐运动问题简谐运动的多解性：做简谐运动的质点，在运动上是一个变加速度的运动，质点运动相同的路程所需的时间不一定相同，它是一个周期性的运动，若运动的时间与周期的关系存在整数倍的关系，则质点运动的路程就不会是唯一的．若是运动时间为周期的一半，运动的路程具有唯一性，若不是具备以上条件，质点运动的路程也是多解的，这是必须要注意的．\n\n\n在相隔一个周期T的两个时刻，振子只能位于同一位置，其位移相同，合外力相同，加速度必定相同，选项C是正确的．相隔的两个时刻，振子的位移大小相等、方向相反，其位置可位于P和对称的P′处，在P′处弹簧处于伸长状态，在P处弹簧处于压缩状态，弹簧的长度并不相等，选项D是错误的．\n\n