1、简谐 运 动想一想 (1)简谐 运 动 的 图 象和 简谐 运 动 的 轨 迹相同 吗 ? 为什么?(2)简谐 运 动 的位移与必修 1中所学的直 线 运 动 的位移有何区 别 ?提示 (1)不同。 简谐 运 动 的 图 象描述的是振 动质 点的位移 (一个物理量 )随 时间变 化的 规 律,而 简谐 运动 的 轨 迹是 质 点运 动 的径迹。(2)简谐 运 动 的位移是以平衡位置 为 参考点,与位置 对应 ,是 时 刻的函数, 总 是从平衡位置指向 质 点所在的位置;直 线 运 动 的位移是以物体的初始位置 为 参考点,与 过 程 对应 ,是 时间 的函数,是从初始位置指向物体所在的位置。记
2、 一 记 1概念质 点的位移与 时间 的关系遵从 的 规 律,即它的振 动图 象 (x t图 象 )是一条 。2 简谐 运 动 的表达式(1)动 力学表达式: F ,其中 “ ”表示回复力与 的方向相反。(2)运 动 学表达式: x Asin(t ),其中 A代表振幅, 表示 简谐 运 动 的快慢, (t )代表 简谐 运 动的 , 叫做初相位。正弦函数正弦曲 线 kx位移2f相位3回复力(1)定 义 :使物体返回到 的力。(2)方向: 时 刻指向 。(3)来源:振 动 物体所受的沿 的合力。平衡位置平衡位置振 动 方向4 简谐 运 动 的 图 象(1)振 动图 象表示的是 简谐 运 动 的
3、质点 的位移与 时间 的关系, 是一条正弦 (或余弦 )曲 线 ,如 图 12 1 1所示。(2)由振 动图 象可以确定 质 点振 动 的 和周期,以及任意 时 刻 质 点的位移、振 动 方向和加速度的方向。如 图 12 1 1所示, t1时 刻 质 点 P的运 动 方向沿 。偏离平衡位置振幅图 12 1 1x轴负 方向试 一 试 1.一 质 点做 简谐 运 动 的振 动图 象如 图 121 2所示, 质 点的速度与加速度方向相同的 时间 段是 ( )A 0 0.3 s B 0.3 0.6 sC 0.6 0.9 s D 0.9 1.2 s解析: 质 点做 简谐 运 动时 加速度方向与回复力方向
4、相同,与位移方向相反, 总 是指向平衡位置;位移增加 时 速度与位移方向相同,位移减小 时 速度与位移方向相反。答案: BD 图 12 1 2受迫振 动 共振想一想 蜘蛛 虽 有 8只眼睛,但 视 力很差,完全靠感 觉 来捕食和生活,它的腿能敏捷地感 觉 到 丝 网的振 动 ,当丝 网的振 动频 率 为 f 200 Hz左右 时 ,网的振幅最大。对 于落在网上的昆虫,当其翅膀振 动 的 频 率 为 多少 时,蜘蛛能立即感知到它。提示 200 Hz记 一 记 1受迫振 动(1)概念:系 统 在 的外力 (驱动 力 )作用下的振动 。(2)振 动 特征:受迫振 动 的 频 率等于 的 频 率,与系 统 的固有 频 率无关。2共振(1)概念: 驱动 力的 频 率等于系 统 的 时 ,受迫振 动 的振幅最大的 现 象。周期性驱动 力固有 频 率(2)共振条件: 驱动 力的 频 率等于系 统 的 。(3)特征:共振 时 最大。(4)共振曲 线 :如 图 12 1 3所示。固有 频 率振幅图 12 1 3