1 初识简谐运动学习过程一.简谐运动 在自然界中有一种很常见的运动,如微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担的颤动、声带的振动、地震时大地的剧烈振动……,这些物体的运动称之为机械振动,简称振动
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式
机械振动:物体相对某一位置往复的运动(一).弹簧振子 1
理想振子: ①弹簧质量比小球小得多 ②小球体积足够小 ③忽略摩擦力 ④弹性限度内 弹簧恢复原长的位置,小球受到的弹簧的弹力为零,合外力也为零,我们把这种状态叫做受力平衡状态,因此我们把小球原理静止的位置叫做平衡位置
平衡位置:小球原来静止的位置 3
位移:相对平衡位置的位移
(二).弹簧振子的 x-t 图象 在气垫导轨上把滑块拉离平衡位置释放,在滑块上安装位移传感器,利用计算机画出弹簧振子的 x-t 图象,利用程序自带的拟合功能,将一条标准的正弦函数图象与弹簧振子的 x-t 图象拟合,证明弹簧振子的 x-t 图象为条正弦函数图象
正弦图象 2
对图象的理解 O0 到 AAA 到 O0O 到 BBB 到 O位移 x0正向增大正最大正向减小0负向增大负最大反向减小速度 v正最大正向减小0负向增大负最大负向减小0正向增大 ①的方向与方向不一定相同 ②时,最大,时,最大(平衡位置最大) ③增大,减小,减小,增大(从能量角度理解)(三).简谐运动 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(x-t 图象)是一条正弦曲线,这样的振动叫做简谐运动
二.简谐振动的描述(一).振幅(A) 1
定义:振动物体离开平衡位置的最大距离 2
物理意义:描述振动的强弱 3
单位:米 4
振幅与位移的区别和联系: ①振幅等于最大位移的大小 ②振子位移时刻变化,振幅不变 ③振幅是标量,位移是矢量(二).周期(T)、频率(f) 1
全振动:一个完整的