2 简谐运动的描述知识内容选考要求课时要求简谐运动的描述c1.理解全振动的概念.2.知道什么是振动的振幅、周期、频率,掌握周期和频率的关系.3.知道简谐运动的表达式,了解式子中每个量的意义,能从图象或表达式中求出振幅、频率和周期.4.体会相位的意义,对相位为零的情况,能根据振动图象写出表达式或根据表达式画出振动图象.一、描述简谐运动的物理量1.振幅:振动物体离开平衡位置的最大距离.2.全振动(如图 1 所示)图 1类似于 O→B→O→C→O 的一个完整的振动过程.3.周期和频率(1)周期① 定义:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间.② 单位:国际单位是秒 (s) . (2)频率① 定义:单位时间内完成全振动的次数.② 单位:赫兹 (Hz) . (3)T 和 f 的关系:T=.4.相位描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态.二、简谐运动的表达式简谐运动的一般表达式为 x=A sin _( ωt + φ ) . 1.x 表示振动物体相对于平衡位置的位移;t 表示时间.2.A 表示简谐运动的振幅.3.ω 叫做简谐运动的“圆频率”,表示简谐运动振动的快慢,ω==2π f (与周期 T 和频率 f 的关系).4.ωt + φ 代表简谐运动的相位,φ 表示 t=0 时的相位,叫做初相位(或初相).5.相位差若两个简谐运动的表达式为 x1=A1sin(ωt+φ1),x2=A2sin(ωt+φ2),则相位差为 Δφ=( ωt + φ 2) - ( ωt + φ 1)=φ2- φ 1.1.判断下列说法的正误.(1)在机械振动的过程中,振幅是不断变化的.( × )(2)振幅是振动物体离开平衡位置的最大位移,它是矢量.( × )(3)振动周期指的是振动物体从一侧最大位移处,运动到另一侧最大位移处所用的时间.( × )(4)按 x=5sin8πtcm 的规律振动的弹簧振子的振动周期为 s.( √ )2.有一个弹簧振子,振幅为 0.8cm,周期为 0.5s,初始时(t=0)开始离开平衡位置向正方向运动,则它的振动方程是 x=__________________m.答案 0.008sin4πt一、描述简谐运动的物理量如图所示为理想弹簧振子,O 点为它的平衡位置,其中 A、A′点关于 O 点对称.(1)振子从某一时刻经过 O 点计时,至下一次再经过 O 点的时间为一个周期吗?(2)先后将振子拉到 A 点和 B 点由静止释放,两种情况下振子振动的周期相同吗?振子完成一次全振动通过的位移相同吗?路程相同吗?答案 (1)不是.经过一个周期振子一定从同一方向经过 O 点,即经过一个周期...