简谐运动一、弹簧振子及其位移—时间图象┄┄┄┄┄┄┄┄①1.弹簧振子(1)平衡位置:振子原来静止时的位置
(2)机械振动:振子在平衡位置附近的往复运动,是一种机械振动,简称振动
(3)振子模型:如图所示,如果小球与杆之间的摩擦可以忽略,且弹簧的质量与小球相比也可以忽略,则该装置为弹簧振子
(4)振动特点:振动是一种往复运动,具有周期性和往复性
2.弹簧振子的位移—时间图象(1)建立坐标系:以小球的平衡位置为坐标原点,沿振动方向建立坐标轴
规定小球在平衡位置右边时,位移为正,在平衡位置左边时,位移为负
(2)绘制图象:用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置,以横坐标轴代表时间t,纵坐标轴代表位移 x,绘制出的图象就是 xt 图象,是一条正弦函数曲线
(3)图象的物理意义:反映了振动物体相对平衡位置的位移随时间的变化规律
[注意] 对振动位移的理解1.振动位移的大小为平衡位置到振子所在位置的距离,方向由平衡位置指向振子所在位置
2.xt 图象中,时间轴上方位移为正、时间轴下方位移为负,位移大小为图线到时间轴的距离
①[判一判]1.平衡位置即速度为零时的位置(×)2.振子的位移-5 cm 小于 1 cm(×)3.弹簧振子运动的轨迹是一条正弦(或余弦)曲线(×)4.振子运动的路程越大发生的位移也越大(×)二、简谐运动及其图象的应用┄┄┄┄┄┄┄┄②1.简谐运动的定义:如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律,即它的振动图象(xt 图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动
2.简谐运动的特点:简谐运动是最简单、最基本的振动,其振动过程关于平衡位置对称,是一种往复运动
3.图象的应用:医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置
[说明]1.只要质点的位移随时间按正(余)弦规律变化,这个质点的运动就是简谐运动
2.简谐运动的图象不是振动质点的轨迹
做简谐运动质点的轨迹是质点