普通高中物理选择性必修一第二章第2节简谐运动的描述

普通高中物理选择性必修一第二章第2节简谐运动的描述的竖屏导图，内容包含振幅、周期和频率、相位等相关内容，作为备课参考。

• 普通高中物理选择性必修一 第二章第2节 简谐运动的描述
• 内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 做简谐运动的物体的位移 x 与运动时间 t 之间满足正弦函数关系：
• 振幅
• 振幅
  • 振动物体离开平衡位置的最大距离，叫作振动的振幅。
  • 振幅是表示振动幅度大小的的物理量。
  • 振幅用字母A表示，单位是米（m）。
  • 振动物体运动的范围是振幅的两倍。
• 周期和频率
• 全振动
  • 从振动物体向右通过O的时刻开始计时，它将运动到M，然后向左回到O，又继续向左运动到达M '，之后又向右回到O。这样一个完整的振动过程称为一次全振动。
  • 不管以哪里作为开始研究的起点，简谐运动的物体总是一次次地重复着全振动。
  • 简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。
• 周期
  • 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫作振动的周期。
  • 周期用字母 T 表示，单位是秒（s）。
• 频率
  • 物体完成全振动的次数与所用时间之比叫作振动的频率。
  • 频率的数值等于单位时间内完成全振动的次数。
  • 频率用字母 f 表示，单位：赫兹，简称赫，符号是Hz
• 周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量。
• 圆频率w
  • w是一个与周期成反比，与频率成正比的量，也表示简谐运动的快慢。
• 做一做 测量小球振动的周期
• 系统
  • 弹簧上端固定，下端悬挂钢球。
  • 把钢球从平衡位置向下拉一段距离A，放手让其运动，A就是振动的振幅。
• 测量
  • 用停表测出钢球完成n个全振动所用的时间t，振动周期就是
  • n的值取大一些可以减小测量误差。
  • 把振幅减小为原来的一半，用同样的方法测量振动的周期。
• 结论
  • 弹簧振子的振动周期与其振幅无关。
  • 所有简谐运动的周期均与其振幅无关。
• 相位
• 相位
  • 物理学中把 (wt+j) 叫作相位。
  • 相位代表了做简谐运动的物体此时正处于一个运动周期中的哪个状态。
  • j是t=0时的相位，称作初相位，或初相。
• 相位差
  • 经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差。
  • 如果两个简谐运动的频率相同，它们的相位差是
    • 表示1的相位比2超前Dj，或者说2的相位比1落后Dj
• 演示 观察两个小球的振动情况
• 并列悬挂两个相同的弹簧振子
  • 两个小球向下拉到相同位置后同时放开。
  • 两个小球拉到相同位置，先后放开。
  • 观察两种情况下，两球的振幅、周期、振动的步调。
• 观察结果
  • 无论是否同时释放，振幅和周期都相同
  • 同时放开的两个小球振动步调总是一致，即它们的相位是相同的。
  • 先后释放的两个小球，第二个小球的相位落后于第一个小球的相位。
• 振幅、周期、初相位都是描述简谐运动特征的物理量
• 简谐运动的物体在任意时刻 t 的位移
• 例题 弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距20cm。小球经过B点时开始计时，经过0.5s首次到达C点。（1）画出小球在第一个周期内的x—t图像。（2）求5s内小球通过的路程及5s末小球的位移。
  • 画x—t 图像
    • 根据振幅、周期及初相位写出位移与时间的函数关系，画出图像。
  • 路程
    • 小球在一次全振动中通过的路程是振幅的4倍。
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