《新编基础物理学》学习指导 第5 章 机械振动 52 第5章 机械振动 一、基本要求 1．掌握描述简谐运动各物理量的物理意义及相互关系，能根据给定的初始条件建立简谐运动方程； 2．掌握旋转矢量法，并能用以求解初相、相位、相位差、时间差；理解简谐运动合成规律； 3．理解振幅、周期、频率、相位等描述机械波的重要物理量。 二、基本内容 （一）本章重点和难点： 重点：理解简谐运动特征并能根据给定的初始条件写出简谐运动方程。 难点：掌握旋转矢量法在解题中的应用。 （二） 知识网络结构图： 李萨如图形垂直方向频率整数比椭圆运动垂直方向同频率拍同方向不同频率仍为简谐运动同方向同频率简谐运动的合成总能量弹性势能动能简谐运动的能量复摆单摆弹簧振子典型例子初相相位角频率频率周期振幅基本物理量谐运动微分方程谐运动方程回复力公式简谐运动的定义振动::::212121,,:,,,,,:0:)cos(::2222kAEEEkxEmvExxtAxkxFpkpk (三）容易混淆的概念： 1.初相和相位 简谐振动 运动方程 简谐振动能量 简谐振动合成 速度方程 加速度方程 动能 势能 合振幅 合相位 《新编基础物理学》学习指导 第5 章 机械振动 53 初相 反映简谐运动物体在初始时刻的运动状态；相位 t反映简谐运动物体在任意时刻的运动状态。 2.角频率和频率 角频率（圆频率） 反映角位置随时间的变化，对于谐振子而言，由劲度系数和质量决定，又称固有频率；频率 是单位时间内完成全振动的次数，是周期的倒数。 （四）主要内容： 1．简谐运动的基本概念： （1） 运动方程：)cos( tAx，Axm （2） 速度方程：)sin(tAv，Avm （3） 加速度方程：)cos(2tAa，Aam2 （4） 周期：2T （5） 频率：21 T （6） 时间差与相位差的关系：t 2.旋转矢量法： 在平面上画一矢量 A，初始位置与 x 轴正方向的夹角等于初相位 ,其尾端固定在坐标原点上，其长度等于振动的振幅 A ，并以圆频率 为角速度绕原点作逆时针匀速转动，则矢量 A在x 轴上的投影为：) cos( tAx。 旋转矢量做一次圆周运动，其矢端在x 轴上投影点完成一次简谐运动。 3.简谐运动实例： （1）弹簧振子 振动方程：) cos(...
