高中物理 模块要点回眸 第1点 功能强大的振动图像素材 教科版选修3-4（通用） 4页

第1点　功能强大的振动图像 ‎ 从简谐运动的振动图像可以知道振动物体的运动情况．‎ ‎1．确定振动质点在任一时刻的位移 如图1所示，与t1、t2时刻对应的位移分别为x1＝＋‎7 cm、x2＝－‎5 cm.‎ 图1‎ ‎2．确定振动的振幅 图像中的最大位移的数值等于振幅，如图1所示，表示的振幅是‎10 cm.‎ ‎3．确定振动的周期和频率 振动图像上一个完整的正弦(或余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．由图1可知，OD、AE、BF的时间间隔都等于振动周期，T＝0.2 s，频率f＝＝5 Hz.‎ ‎4．得到振动质点的位移随时间变化的关系 因为ω＝＝10π rad/s，所以x＝10sin (10πt) cm.‎ ‎5．比较各时刻速度的大小和方向 在位移—时间图像上，某时刻对应的图像的斜率表示质点的速度．图1中|kt1|<|kt2|，所以|vt1|<|vt2|.‎ 在t1时刻，质点正远离平衡位置运动；在t3时刻，质点正向着平衡位置运动．‎ ‎6．比较各时刻质点的加速度的方向和大小 在图1中，t1时刻质点位移x1为正，加速度a1为负，两者方向相反；t2时刻质点位移x2为负，加速度a2为正，又因为|x1|>|x2|，所以|a1|>|a2|.‎ ‎7．比较不同时刻质点的势能、动能的大小 质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小．如图1所示，在t1时刻质点的势能Ep1大于t2时刻质点的势能Ep2，而动能Ek1