2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第1章 第3讲 简谐运动的图像和公式
2017-2018学年高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第1章 第3讲 简谐运动的图像和公式第3页

  平衡位置,因此位移先减小后增大,由a==-可知,加速度先减小后增大,选项C正确,选项D错误.

  答案 AC

  借题发挥 简谐运动图像的应用

  (1)可以从图像中直接读出某时刻质点的位移大小和方向、速度方向、加速度方向、质点的最大位移.

  (2)可比较不同时刻质点位移的大小、速度的大小、加速度的大小.

  (3)可以预测一段时间后质点位于平衡位置的正向或负向,质点位移的大小与方向,速度、加速度的大小和方向的变化趋势.

  针对训练1 一质点做简谐运动的图像如图4所示,在前2 s内具有最大负方向速度的时刻是(  )

  

  图4

  A.0.5 s B.1 s

  C.1.5 s D.2 s

  解析 质点经过平衡位置时速度最大,速度方向也可以根据切线斜率的正、负来判断,也可以根据下一时刻位移的变化来判断,还可以根据简谐运动的过程来判断.

  答案 B

  二、简谐运动的表达式与相位、相位差

  做简谐运动的物体位移x随时间t变化的表达式

  x=Asin(2πft+φ)

  1.由简谐运动的表达式我们可以直接读出振幅A、频率f和初相φ.可根据T=求周期,可以求某一时刻质点的位移x.

  2.关于两个相同频率的简谐运动的相位差Δφ=φ2-φ1的理解

  (1)取值范围:-π≤Δφ≤π.

  (2)Δφ=0,表明两振动步调完全相同,称为同相.

  Δφ=π,表明两振动步调完全相反,称为反相.

(3)Δφ>0,表示振动2比振动1超前.