第二章

機(jī)械振動(dòng)選擇性必修一2.2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述知識(shí)回顧：什么樣的運(yùn)動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？圖像描述：如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動(dòng)圖象

（x—t圖象）是一條正弦曲線，這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。表達(dá)式描述：思考：表達(dá)式中包含哪些描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量？1.定義：振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離4.意義：表示振動(dòng)的強(qiáng)弱一、振幅2.符號(hào)：A

3.標(biāo)量對(duì)同一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，振幅越大，振動(dòng)系統(tǒng)能量越大5.振動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)范圍是振幅的兩倍6.區(qū)分位移、路程、振幅①振子的位移大小等于其偏離平衡位置的距離，時(shí)刻在變化；

但振幅是不變的。②位移是矢量，振幅是標(biāo)量，它等于最大位移的數(shù)值。③在一個(gè)完整周期內(nèi)的路程等于4個(gè)振幅。二、周期和頻率1.全振動(dòng)：振動(dòng)物體從某一初始狀態(tài)開始，再次回到初始狀態(tài)（即位移、

速度均與初態(tài)完全相同）所經(jīng)歷的過(guò)程。若從振子向右經(jīng)過(guò)某點(diǎn)p起，經(jīng)過(guò)怎樣的運(yùn)動(dòng)才叫完成一次全振動(dòng)？OAPV平衡位置A′PA′OAOP【總結(jié)】振動(dòng)物體連續(xù)兩次以相同狀態(tài)通過(guò)同一點(diǎn)所經(jīng)歷的過(guò)程。

二、周期和頻率2.周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間，稱為周期T，單位：s。3.頻率：物體完成全振動(dòng)的次數(shù)與所用時(shí)間之比叫作頻率f，數(shù)值等于單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)。單位：赫茲(Hz)。1Hz=1s-1。5.周期和頻率的關(guān)系：Ｔ＝1/f。4.意義：周期和頻率都是表示物體振動(dòng)快慢的物理量，周期越小，頻率越大，表示振動(dòng)越快。

二、周期和頻率做一做：測(cè)量小球振動(dòng)的周期如圖，彈簧上端固定，下端懸掛鋼球。把鋼球從平衡位置向下拉一段距離A，放手讓其運(yùn)動(dòng)，A就是振動(dòng)的振幅。給你一個(gè)停表，怎樣測(cè)出振子的振動(dòng)周期T？Q1：如何取一個(gè)全振動(dòng)？將振動(dòng)的最低/最高點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)是

否合適？Q2：測(cè)一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，誤差大嗎？如何減小？用停表測(cè)出鋼球完成n個(gè)全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則振動(dòng)的周期：T=t/n二、周期和頻率做一做：測(cè)量小球振動(dòng)的周期Q3：全班同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有統(tǒng)一鋼球的下拉距離，為什么測(cè)出的周期在誤差允許范圍內(nèi)相同？如果換用不同的鋼球和彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如何？實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3.振動(dòng)周期與振子的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量較小時(shí)，周期較小。2.振動(dòng)周期與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)較大時(shí)，周期較小。1.振動(dòng)周期與振幅大小無(wú)關(guān)。二、周期和頻率固有周期：彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)

決定，而與振幅無(wú)關(guān)，所以常把周期和頻率叫做固

有周期和固有頻率。不僅彈簧振子的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，所有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期均與振幅無(wú)關(guān)。二、周期和頻率6.圓頻率ω:與周期成反比，與頻率成正比的量，它也表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的快慢。

對(duì)于正弦函數(shù)x=Asin(ωt+φ)，要使函數(shù)值循環(huán)變化一次，(ωt+φ)需要增加多少？這一變化過(guò)程所需的時(shí)間為多少？[ω(t+T)+φ]-(ωt+φ)=2π根據(jù)周期與頻率的關(guān)系，則：ω=2πf

三、相位

1.定義：物理學(xué)中把(ωt+φ)叫作相位。2.意義：相位代表了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體此時(shí)正處于一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的

哪個(gè)狀態(tài)/位置，是表示物體振動(dòng)步調(diào)的物理量。給定一個(gè)相位，就可以得到它在函數(shù)圖像上的位置。單位：弧度三、相位

3.初相位：φ是t=0時(shí)的相位，稱作初相位或初相。依據(jù)初相可以快速畫出函數(shù)圖像

三、相位

4.相位差：實(shí)際上經(jīng)常用到的是兩個(gè)相同頻率的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位差，