单击此处编辑母版文本样式,第3讲简谐运动的图像和公式,预习导学,课堂讲义,对点练习,单击此处编辑母版文本样式,高中物理,选修,3-4,教科版,第一章机械振动,1,.3,简谐运动的图像和公式,高中物理选修3-4教科版第一章机械振动,目标定位,1.,知道所有简谐运动的图像都是正弦,(,或余弦,),曲线,.2.,会根据简谐运动的图像找出物体振动的周期和振幅，并能分析有关问题,.3.,理解简谐运动的表达式，能从该表达式中获取振幅、周期,(,频率,),、相位、初相等相关信息,目标定位1.知道所有简谐运动的图像都是正弦(或余弦)曲,一、简谐运动的图像,1,坐标系的建立：,以横坐标表示,，纵坐标表示,，描绘出简谐运动中振动物体离开平衡位置的,随,变化的图像，称为简谐运动的图像,(,或称,图像,),2,图像形状：,严格的理论和实验都证明所有简谐运动的运动图像都是,(,或,),曲线,3.,由简谐运动图像，可找出物体振动的,和,预习导学,时间,位移,位移,x,时间,t,振动,正弦,余弦,周期,振幅,一、简谐运动的图像预习导学时间 位移 位移x 时间t 振动,想一想,在描述简谐运动图像时，为什么能用薄板移动的距离表示时间？,答案,匀速拉动薄板时，薄板的位移与时间成正比，即,x,v,t,，因此，一定的位移就对应一定的时间，这样匀速拉动薄板时薄板移动的距离就能表示时间,预习导学,想一想在描述简谐运动图像时，为什么能用薄板移动的距离表示时,二、简谐运动的表达式,预习导学,振幅,周期,频率,二、简谐运动的表达式预习导学振幅 周期 频率,2,相位差,指两振动的相位之差,预习导学,初相位,初相,2相位差预习导学初相位 初相,一、对简谐运动图像的认识,1,形状,：正,(,余,),弦曲线,2,物理意义,表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律,课堂讲义,一、对简谐运动图像的认识课堂讲义,课堂讲义,图,1,3,1,课堂讲义图131,课堂讲义,(3),任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，如图,1,3,2,中,a,点，下一时刻离平衡位置更远，故,a,此刻质点向,x,轴正方向振动,(4),判断质点的速度、加速度、位移的变化情况：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、位移越来越小,图,1,3,2,课堂讲义(3)任意时刻质点的振动方向：看下一时刻质点的位置，,课堂讲义,注意：,振动图像描述的是振动质点的位移随时间的变化关系，而非质点运动的轨迹比如弹簧振子沿一直线做往复运动，其轨迹为一直线，而它的振动图像却是正弦曲线,课堂讲义注意：振动图像描述的是振动质点的位移随时间的变化关系,课堂讲义,【,例,1】,如图,1,3,3,所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是,(,),A,由,P,Q,，位移在增大,B,由,P,Q,，速度在增大,C,由,M,N,，位移先减小后增大,D,由,M,N,，加速度先增大后减小,图,1,3,3,课堂讲义【例1】如图133所示为某物体做简谐运动的图像,课堂讲义,答案,AC,课堂讲义答案AC,课堂讲义,借题发挥,简谐运动图像的应用,(1),可以从图像中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、质点的最大位移,(2),可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小、加速度的大小,(3),可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向，质点位移的大小与方向，速度、加速度的大小和方向的变化趋势,课堂讲义借题发挥简谐运动图像的应用,课堂讲义,针对训练,1,一质点做简谐运动，其位移,x,与时间,t,的关系图像如图,1,3,4,所示，由图可知,(,),A,质点振动的频率是,4 Hz,B,质点振动的振幅是,2 cm,C,t,3 s,时，质点的速度最大,D,在,t,3 s,时，质点的振幅为零,图,1,3,4,课堂讲义针对训练1一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系,课堂讲义,解析,由题图可以直接看出振幅为,2 cm,，周期为,4 s,，所以频率为,0.25 Hz,，所以选项,A,错误，,B,正确；,t,3 s,时，质点经过平衡位置，速度最大，所以选项,C,正确；振幅等于质点偏离平衡位置的最大位移，与质点的位移有着本质的区别，,t,3 s,时，质点的位移为零，但振幅仍为,2 cm,，所以选项,D,错误,答案,BC,课堂讲义解析由题图可以直接看出振幅为2 cm，周期为4 s,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,答案,BC,课堂讲义答案BC,对点练习,单击此处进入 对点练习,对点练习 单击此处进入 对点练习,再见,再见,