简谐运动及其图象 知识点一:弹簧振子 (一)弹簧振子 如图,把连在一起的弹簧和小球穿在水平杆上,弹簧左端固定在支架上,小球可以在杆上滑动
小球滑动时的摩擦力可以 ,弹簧的质量比小球的质量 得多,也可忽略
这样就成了一个弹簧振子
注意: (1)小球原来 的位置就是平衡位置
小球在平衡位置附近所做的往复运动,是一种机械振动
(2)小球的运动是平动,可以看作质点
(3)弹簧振子是一个不考虑 阻力,不考虑弹簧的 ,不考虑振子(金属小球)的 的 化的物理模型
(二)弹簧振子的位移——时间图象 (1)振动物体的位移是指由 位置指向 _的有向线段,可以说某时刻的位移
说明:振动物体的位移与运动学中位移的含义不同,振子的位移总是相对于 位置而言的,即初位置是 位置,末位置是振子所在的位置
(2)振子位移的变化规律 振子的运动 A→O O→B B→O O→A 对 O 点位移的方向 向左 向右 大小变化 减小 (4)弹簧振子的位移-时间图象是一条 曲线
知识点二:简谐运动 (一)简谐运动 如果质点的位移与时间的关系遵从 函数的规律,即它的振动图象(x -t 图象)是一条正弦曲线,这样的振动,叫做简谐运动
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的振动
弹簧振子的运动就是简谐运动
(二)描述简谐运动的物理量 (1)振幅(A) 振幅是指振动物体离开 位置的 距离,是表征振动强弱的物理量
一定要将振幅跟位移相区别,在简谐运动的振动过程中,振幅是 变的,而位移是时刻在 变的
(2)周期(T)和频率(f) 振动物体完成一次 所需的时间称为周期,单位是秒(s);单位时间内完成 的次数称为频率,单位是赫兹(HZ)
周期和频率都是描述振动快慢的物理量
周期越小,频率越大,表示振动得越快
周期和频率的关系是: (3)相位(φ ) 相位是表示物体振动步调的物理量,用相位来描述简谐运动在一个全振