1、高中同步新课标物理 高中同步新课标物理 一、描述简谐运动的物理量1振幅(1)定义：振动物体离开平衡位置的，叫做振动的振幅。用 A 表示，单位为米(m)。(2)物理意义：振幅是描述振动的物理量；振幅的大小反映了振动系统的大小。最大距离强弱能量高中同步新课标物理 2全振动：振动物体以相同的速度相继通过所经历的过程。同一位置高中同步新课标物理 3周期(T)和频率(f)内容周期频率定义做简谐运动的物体完成一次需要的时间单位时间内完成的次数单位(s)(Hz)物理含义表示的物理量关系式T1f全振动全振动振动快慢秒赫兹高中同步新课标物理 4.相位：表示振动物体的物理量，用来描述周期性运动在各个时刻所处的不同
2、状态。不同状态高中同步新课标物理 说明1振幅是振子离开平衡位置的最大距离，数值上等于最大位移的绝对值。2正确理解全振动，应注意把握全振动的五个特征(1)振动特征：一个完整的振动过程。(2)物理量特征：位移(x)、加速度(a)、速度(v)三者第一次同时与初始状态相同。(3)时间特征：历时一个周期。(4)路程特征：振幅的 4 倍。(5)相位特征：增加 2。高中同步新课标物理 判一判1振幅就是指振子的位移()2振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程()3振子完成一次全振动的路程等于振幅的 4 倍()高中同步新课标物理 二、简谐运动的表达式简谐运动的一般表达式为：xAsin(t)。1x
3、 表示振动物体相对于的位移。2A 表示简谐运动的。3 是一个与频率成正比的量，称做简谐运动的圆频率，表示简谐运动振动的快慢，2T。4代表简谐运动的相位，表示 t0 时的相位，叫做。平衡位置2f(t)振幅初相高中同步新课标物理 说明1相位差是指两个相位之差，在实际应用中经常用到的是两个具有相同频率的简谐运动的相位差，设其初相位分别为 1 和 2，其相位差(t2)(t1)21，它反映出两个简谐运动的步调差异。(1)同相：表明两个振动物体步调相同，相差位 0。(2)反相：表明两个振动物体步调完全相反，相位差。高中同步新课标物理 2简谐运动的位移和时间的关系可用余弦函数表示成：xAcos2t，注意同一
4、振动用不同函数表示时相位不同，而且相位(t)是随时间变化的一个变量。高中同步新课标物理 选一选如图所示，是某质点做简谐运动的振动图象，下列说法中正确的是()A振幅为 0.2 cmBf0.2 HzC周期为 0.2 sD0.2 s 时刻的速度方向为正高中同步新课标物理 解析：选 C 由图象可知 A0.2 m，A 错误；T0.2 s，f1T5 Hz，B 错误，C 正确；t0.2 s时速度方向为负，D 错误。高中同步新课标物理 高中同步新课标物理 1.简谐运动中振幅和三个常见量的关系(1)振幅和振动系统的能量关系对一个确定的振动系统来说，系统能量仅由振幅决定，振幅越大，振动系统的能量越大。(2)振幅与
5、位移的关系振动中的位移是矢量，振幅是标量。在数值上，振幅与振动物体的最大位移的大小相等，但在同一简谐运动中振幅是确定的，而位移随时间做周期性的变化。高中同步新课标物理(3)振幅与路程的关系振动中的路程是标量，是随时间不断增大的。其中常用的定量关系是：一个周期内的路程为 4 倍的振幅，半个周期内的路程为 2 倍的振幅。高中同步新课标物理 2弹簧振子四分之一周期内的路程做简谐运动的质点，在向平衡位置运动的过程中，取某一位置开始计时，质点在T4时间内通过的路程 sA;在远离平衡位置的过程中，取某一位置开始计时，质点在T4时间内通过的路程 sA高中同步新课标物理 解析：选 ABD 简谐运动物体在一个周
6、期内的路程为 4A，在半个周期内的路程为 2A，在14周期内的路程可能等于 A，可能大于 A 也可能小于A，但不可能是 2A，C 错误，A、B、D 正确。高中同步新课标物理 4多选某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为 xAsin4t，则质点()A第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同B第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同C3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同D3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同高中同步新课标物理 解析：选 AD 由表达式 xAsin4t 知，4，简谐运动的周期 T2 8 s。表达式对应的振动图象如图所示。高中同步新课标物理 质点在第 1 s 末的位移 x
7、1Asin41 22 A，质点在第3 s 末的位移 x3Asin43 22 A，A 正确；由前面计算可知 t1 s 和 t3 s 质点连续通过同一位置，故两时刻质点速度大小相等，但方向相反，B 错误；由 x-t 图象可知，34 s 内质点的位移为正值，45 s 内质点的位移为负值，C错误；同样由 x-t 图象可知，在 35 s 内，质点一直向负方向运动，D 正确。高中同步新课标物理 5如图所示，A、B 为两弹簧振子的振动图象，求它们的相位差。高中同步新课标物理 解析：由图象可知这两个振动的周期相同，均为0.4 s，因此有确定的相位差。而相位差为初相之差。t0 时，xAAsin A，xA0，A0t0 时，xBAsin B，xBA，B12AB12答案：12高中同步新课标物理
