第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理知道什么是振幅、周期、频频率和相位理解并掌握周期和频频率的关系 了解简谐简谐 运动动的表达式第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理音乐会上，各具特色的乐器会给我们留下深刻的印象，不同乐器都在和谐地振动，在我们说话时，用手摸喉部，能感受到声带的振动这些都表明振动具有不同的特征，如何科学地来描述振动呢？第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理1简谐简谐 运动动是性运动动，描述需要更多的物理量如、 等，这这些物理量都是量2做简谐简谐 运动动的物体，完成所需要的时间时间 叫周期；单单位时间时间 内完成的次数叫频频率3简谐简谐 运动动的方程(即表达式)xAsin(t)其中A叫(t)叫，叫做周期振幅周期频率相位标一次全振动全振动振幅相位初相位第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理(1)振幅振动动物体离开平衡位置的最大距离，用A表示，单单位：m.(2)周期和频频率周期：做简谐简谐 运动动的物体完成一次全振动动所需要的时间时间 ，用T表示，单单位：s.频频率：单单位时间时间 内完成全振动动的次数，用f表示，单单位：Hz.周期T与频频率f的关系是T第十一章 机械振动人 教 版 物 理(3)相位用来描述周期性运动动在各个时时刻所处处的不同状态态其单单位是弧度(或度)第十一章 机械振动人 教 版 物 理特别提醒：(1)振幅是标量，是指物体在振动过程中偏离平衡位置的最大距离，它没有负值，也无方向，它等于振子最大位移的大小，但却不同于最大位移(2)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量周期越小，频率越大，表示物体振动得越快，反之，表示物体振动得越慢第十一章 机械振动人 教 版 物 理振动动物体的位移是第1节节中的一个重要物理量，振幅是本节节的一个重要物理量，有人说说振幅只不过过是振动动中位移的一个特殊值值而已，你是否赞赞同这这个观观点？第十一章 机械振动人 教 版 物 理答案：不赞同振动中的位移与振幅是振动中的两个重要物理量，其不同有许多方面：(1)振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而位移是物体相对于平衡位置的位置变化(2)振幅是表示振动强弱的物理量，而位移是表示振动质点某时刻离开平衡位置的大小与方向简谐运动中振幅是不变的，但位移是时刻变化的(3)振幅是标量，位移是矢量(4)振幅在数值上等于最大位移的大小.第十一章 机械振动人 教 版 物 理(1)做简谐简谐 运动动的质质点在任意时时刻t的位移是x式中：A是振幅，T是周期，0是初相位(2)相位差：对对两个简谐简谐 运动动x1A1sin(t1)和x2A2sin(t2)，21，即是两振动动的相位差第十一章 机械振动人 教 版 物 理特别提醒：关于相位差21的说明：(1)取值范围：.(2)0，表明两振动步调完全相同，称为同相，表明两振动步调完全相反，称为反相(3)0，表示振动2比振动1超前0，表示振动2比振动1滞后第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理答案：BC解析：依据两个振动方程我们知道：方程1代表的振子振动振幅为3；圆频率为2f100，则f50；初相为.方程2代表的振子振动振幅为5，圆频率为2f100，则f50；初相为/4.第十一章 机械振动人 教 版 物 理所以，答案A错；B对；由于它们的振动周期相同所以他们的相位差为/3/4有确定的值，故选项C正确选项D不对，由于它们的相位差为/3/4/12，因此它们在振动时步调不一致只有两个频率相同的振动，且相位差212n(n0，1，2，)时，它们的振动步调才会一致，这就是我们常说的同相；若21(2n1)，说明这两个振动正好相反，我们叫它反相第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理关于简谐运动的频率，下列说法正确的是( )A频率越高，振动质点运动的速度越大B频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C频率是50Hz时，1s内振动物体速度方向改变100次D弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关第十一章 机械振动人 教 版 物 理解析：简谐运动的频率与物体运动的快慢没有关系，描写物体运动的快慢用速度，而速度是变化的，假如说物体振动过程中最大速度越大，也不能说明它的频率越大振动的越快和运动的越快意义是不同的，故A错误简谐运动的物体在一个周期内速度的方向改变两次，频率越高，单位时间内所包含的周期个数越多，速度方向变化的次数就越多，故B、C正确弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置的速度没有关系，它由振动系统的固有量：质量m和弹簧的劲度系数k决定，故D错误答案：BC第十一章 机械振动人 教 版 物 理点评：简谐运动的频率不是用来描述振动物体某时刻运动快慢的物理量，而是用来描述各量周期性变化快慢的，二者不能混为一谈第十一章 机械振动人 教 版 物 理(2009诸暨诸暨 高二检测检测 )如图图所示，为质为质 点的振动图动图 象，下列判断中正确的是( )A质质点振动动周期是8sB振幅是2cmC4s末质质点的速度为负为负 ，加速度为为零D10s末质质点的加速度为为正，速度为为零第十一章 机械振动人 教 版 物 理答案：AC解析：由振动图象可读得，质点的振动周期为8s，A对；振幅为2cm，B错；4秒末质点经平衡位置向负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，C对；10s末质点在正的最大位移处，加速度为负值，速度为零，D错.第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理答案：CD第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理答案：ABC第十一章 机械振动人 教 版 物 理如图图所示，水平桌面上的木质质框架质质量为为M，悬悬挂在框架上的轻质弹轻质弹 簧劲劲度系数为为k，铁铁球质质量为为m.让铁让铁 球上下振动动起来试试分析计计算：铁铁球的振幅多大时时，木质质框架才不会离开桌面？第十一章 机械振动人 教 版 物 理解析：框架离开桌面，是指框架受桌面的支持力为零；此时对框架进行受力分析，可知弹簧应有向上的弹力恰等于框架的重力，由此可得弹簧的被压缩量根据振幅定义，找出平衡位置，则振幅可求框架的重力为Mg，只有铁球处在最高位置、弹簧被压缩、框架受到竖直向上的弹力等于Mg时，框架对桌面的压力恰好减小到零第十一章 机械振动人 教 版 物 理第十一章 机械振动人 教 版 物 理如图图所示，某同学看到一只鸟鸟落在树树枝上的P处处，树树枝在10s内上下振动动了6次鸟飞鸟飞 走后，他把50g的砝码码挂在P处处，发现树发现树 枝在10s内上下振动动了12次，将50g的砝码码换换成500g砝码码后，他发现树发现树 枝在15s内上下振动动了6次，你估计鸟计鸟 的质质量最接近( )第十一章 机械振动人 教 版 物 理A50g B200g C500g D550g答案：B第十一章 机械振动人 教 版 物 理