单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第十一章 机械振动,人教,版物理,知道什么是振幅、周期、频率和相位,理解并掌握周期和频率的关系,了解简谐运动的表达式,音乐会上，各具特色的乐器会给我们留下深刻的印象，不同乐器都在和谐地振动，在我们说话时，用手摸喉部，能感受到声带的振动这些都表明振动具有不同的特征，如何科学地来描述振动呢？,两个振子的运动位移有何不同？,看一看,1、振幅A,（1）定义：振动物体离开平衡位置的最大,距离,。,是标量,（2）物理意义：描述振动强弱的物理量,振幅的两倍（2A）表示振动物体运动范围,O,A,B,简谐运动OA=OB,区分振幅和位移,对于一个给定的振动：,1,、振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变的。,2,、位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。,振子的运动最显著的特点是什么？,往复性,-,重复性,-,周期性,想一想,1,）、一次全振动：,振子在,AA,/,之间振动，,O,为平衡位置。如果从,A,点开始运动，经,O,点运动到,A,/,点，再经过,O,点回到,A,点，就说它完成了,一次全振动,，此后振子只是重复这种运动。,（,1,）从,OAOA,/,O,也是一次全振动,（,2,）从,BAOA,/,OB,也是一次全振动,A,/,A,O,B,想一想,一个完整的全振动过程，有什么显著的特点？,在一次全振动过程中，一定是振子,连续两次,以,相同速度,通过,同一点,所经历的过程。,2,）、一次全振动的特点：,振动路程为振幅的,4,倍；,不管以哪里作为开始研究的起点，振子完成一次全振动的时间总是相等的。,-,描述振动快慢的物理量,一次全振动：,振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。,频率f：单位时间内完成全振动的次数,(,单位：,Hz,),2、周期和频率,周期T：振子完成,一次全振动,所需要的时间,(,单位,s,),O,A,B,C,D,简谐运动的周期公式,简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关,.,3、相位,对于同时放开的两个小球，我们说它们的相位相同，而对于上面说的不同时放开的两个小球，我们说第二个小球的相位落后于第一个小球的相位。,描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量.,表示物体振动的步调,简谐运动的,位移,-,时间关系,（,振动图象：,正弦曲线,）,振动方程：,振幅,角速度,相位,初相位,其单位是弧度,(,或度,),实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差,思考,、一个物体运动时其相位变化多少就意味着完成了一次全振动?,相位每增加2,就意味着发生了一次全振动,特别提醒：,关于相位差,2,1,的说明：,(1),取值范围：,.,(2),0,，表明两振动步调完全相同，称为同相,，表明两振动步调完全相反，称为反相,(3),0,，表示振动,2,比振动,1,超前,0,，表示振动,2,比振动,1,滞后,1,简谐运动是,性运动，描述需要更多的物理量如,、,、,、,等，这些物理量都是,量,2,做简谐运动的物体，完成,所需要的时间叫周期；单位时间内完成,的次数叫频率,3,简谐运动的方程,(,即表达式,),x,A,sin(,t,),其中,A,叫,(,t,),叫,，,叫做,周期,振幅,周期,频率,相位,标,一次全振动,全振动,振幅,相位,初相位,课 堂 小 结,特别提醒：,(1),振幅是标量，是指物体在振动过程中偏离平衡位置的最大距离，它没有负值，也无方向，它等于振子最大位移的大小，但却不同于最大位移,(2),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，表示物体振动得越快，反之，表示物体振动得越慢,BC,关于简谐运动的频率，下列说法正确的是,(,),A,频率越高，振动质点运动的速度越大,B,频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多,C,频率是,50Hz,时，,1s,内振动物体速度方向改变,100,次,D,弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关,解析：,简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描,述,物体运动的快慢用速度，而速度是变化的，假如说物体振动过程中最大速度越大，也不能说明它的频率越大振动的越快和运动的越快意义是不同的，故,A,错误简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次，频率越高，单位时间内所包含的周期个数越多，速度方向变化的次数就越多，故,B,、,C,正确弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置的速度没有关系，它由振动系统的固有量：质量,m,和弹簧的劲度系数,k,决定，故,D,错误,BC,点评：,简谐运动的频率不是用来描述振动物体某时刻运动快慢的物理量，而是用来描述各量周期性变化快慢的，二者不能混为一谈,(2009,诸暨高二检测,),如图所示，为质点的振动图象，下列判断中正确的是,(,),A,质点振动周期是,8s,B,振幅是,2cm,C,4s,末质点的速度为负，加速度为零,D,10s,末质点的加速度为正，速度为零,AC,CD,ABC,1.,写出振动方程.,y=10sin(2t)cm,x,=10sin(2t,+,/2,)cm,随堂达标自测,2.有一个弹簧振子，振幅为,0.6 cm,，周期为,0.5 s,初始时具有正方向的最大加速度，则它的振动方程为,(,),3.,一个质点在平衡位置0点附近做简谐运动,若从0点开始计时,经过3s质点第一次经过M点;若再继续运动,又经过2s它第二次经过M点;则质点第三次经过M点所需要的时间,可能,是：,(),A、8s B、4s,C、14s D、(10/3)s,CD,如图所示，水平桌面上的木质框架质量为,M,，悬挂在框架上的轻质弹簧劲度系数为,k,，铁球质量为,m,.,让铁球上下振动起来试分析计算：铁球的振幅多大时，木质框架才不会离开桌面？,解析：,框架离开桌面，是指框架受桌面的支持力为零；此时对框架进行受力分析，可知弹簧应有向上的弹力恰等于框架的重力，由此可得弹簧的被压缩量根据振幅定义，找出平衡位置，则振幅可求,框架的重力为,Mg,，只有铁球处在最高位置、弹簧被压缩、框架受到竖直向上的弹力等于,Mg,时，框架对桌面的压力恰好减小到零,如图所示，某同学看到一只鸟落在树枝上的,P,处，树枝在,10s,内上下振动了,6,次鸟飞走后，他把,50g,的砝码挂在,P,处，发现树枝在,10s,内上下振动了,12,次，将,50g,的砝码换成,500g,砝码后，他发现树枝在,15s,内上下振动了,6,次，你估计鸟的质量最接近,(,),A,50g,B,200g,C,500g,D,550g,答案：,B,