2017-2018学年人教版选修3-4 第十一章 2简谐运动的描述 学案
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  量,描述的都是振动的快慢。

  4.式中(ωt+φ)表示相位,描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同状态,是描述不同振动的振动步调的物理量。它是一个随时间变化的量,相当于一个角度,相位每增加2π,意味着物体完成了一次全振动。

  5.式中φ表示t=0时简谐运动质点所处的状态为初相位或初相。

  6.相位差:即某一时刻的相位之差。两个具有相同ω的简谐运动,设其初相位分别为φ1和φ2,其相位差Δφ=(ωt+φ2)-(ωt+φ1)=φ2-φ1。

  

  相位差的取值范围一般为:-π≤Δφ≤π,当Δφ=0时两运动步调完全相同,称为同相;当Δφ=π时,两运动步调相反,称为反相。

  

  类型一 描述简谐运动的物理量

  【例1】 弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点间做简谐运动,BC相距20 cm,某时刻振子处于B点,经过0.5 s,振子首次到达C点,求:

  (1)振子的振幅。

  (2)振子的周期和频率。

  (3)振子在5 s内通过的路程及位移大小。

  解析:(1)振幅设为A,则有2A=BC=20 cm,所以A=10 cm。

  (2)从B首次到C的时间为周期的一半,因此T=2t=1 s;再根据周期和频率的关系可得f==1 Hz。

  (3)振子一个周期通过的路程为4A=40 cm,则

  s=·4A=5×40 cm=200 cm

  5 s的时间为5个周期,又回到原始点B,位移大小为10 cm。

  答案:(1)10 cm (2)1 s,1 Hz (3)200 cm,10 cm

  题后反思:一个全振动的时间叫做周期,周期和频率互为倒数关系。简谐运动的位移是振子离开平衡位置的距离。要注意各物理量之间的区别与联系。

  类型二 简谐运动的对称性和周期性

  【例2】 一弹簧振子做简谐运动,周期为T。则下列说法中正确的是(  )。

A.若t时刻和(t+Δt)时刻振子运动速度的大小相等、方向相反,则Δt一定等于的