高中物理 第1章 機(jī)械振動(dòng) 第2節(jié) 振動(dòng)的描述知識(shí)導(dǎo)航素材 魯科版選修34

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1、 第2節(jié)振動(dòng)的描述 思維繳活 在研究一個(gè)物體的振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)作出振動(dòng)圖象來(lái)判斷.如圖1-2-1所示，在彈簧振子的小球上安置一記錄用的毛筆P，在下面放一張白紙，當(dāng)小球振動(dòng)時(shí)沿垂直于振動(dòng)方向勻速拉動(dòng)紙帶，毛筆P就在紙帶上畫出一條振動(dòng)曲線.為什么這樣畫出的曲線是振動(dòng)曲線？ 圖1-2-1 提示：因?yàn)閯蛩倮瓌?dòng)紙帶時(shí)，紙帶的位移與時(shí)間成正比，即x=vt,因此，一定的位移就表示一定的時(shí)間.所以拉動(dòng)紙帶時(shí)，就可以表示不同的時(shí)刻振子離開平衡位置的距離，因而可以說(shuō)毛筆所畫下的痕跡就是彈簧振子的振動(dòng)圖象. 自主整理 一、振動(dòng)特征的描述 1.振幅：振幅是物體離開______

2、____的最大位移.振幅是標(biāo)量，振幅與位移的___________在數(shù)值上相等，但二者不同，因?yàn)槲灰剖莀____________. 2.全振動(dòng)：振子以相同的速度相繼兩次通過(guò)_____________所經(jīng)歷的過(guò)程. 3.周期：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體完成一次_____________所需要的時(shí)間叫做振動(dòng)的周期.它是表示_____________的物理量，周期越長(zhǎng)，表示物體振動(dòng)得越_____________；周期越短，表示物體振動(dòng)得越_____________. 4.頻率：振動(dòng)物體在_____________內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)，叫做振動(dòng)的頻率.它是表示_____________的物理量，頻率越大，表

3、示物體振動(dòng)得越_____________；頻率越小，表示物體振動(dòng)得越_____________. 周期與頻率的關(guān)系是：_____________或_____________. 5.固有周期和固有頻率，物體振動(dòng)的周期和頻率只是由的_____________屬性決定的，與其他因素?zé)o關(guān)，又稱固有周期和固有頻率. 二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述 1.圖象特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是一條_____________曲線，表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在_____________時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移，它只是反映了質(zhì)點(diǎn)的_____________隨_____________的變化規(guī)律，不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡. 2.圖象信息：

4、如圖1-2-2所示，從圖象上可知_____________和_____________.還可知道任一刻度的_____________大小和方向，借助圖象信息，還可以判斷不同時(shí)刻的_____________和_____________的方向和大小關(guān)系. 圖1-2-2 三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式表達(dá) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系是：_____________，式中A代表_____________，ω代表______________，（ωt+φ0）代表______________，若t=0，φ0代表______________. 高手筆記 1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，物體的振幅、位移、路程的

5、關(guān)系 振幅和位移的區(qū)別： （1）振幅是振動(dòng)物體離開平衡位置的最大距離；位移是振動(dòng)物體相對(duì)平衡位置的位置變化；對(duì)某一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而言，振幅為一定值，位移時(shí)刻改變. （2）振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，位移表示的是某一時(shí)刻振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位置變化. （3）振幅是標(biāo)量，位移是矢量. （4）振幅在數(shù)值上等于最大位移的絕對(duì)值. 振幅和路程的關(guān)系： 物體在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程一定等于振幅的四倍；在半個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程一定等于振幅的兩倍.物體在T內(nèi)的路程可能等于一個(gè)振幅，可能大于一個(gè)振幅，還可能小于一個(gè)振幅.只有當(dāng)T的初時(shí)刻，振動(dòng)物體在平衡位置或最大位移處，T內(nèi)的路程才等于振幅

6、. 2.固有周期和固有頻率的含義 “固有”的含義是“僅由振動(dòng)系統(tǒng)本身的性質(zhì)”決定，跟外部因素?zé)o關(guān).如彈簧振子的周期只取決于振子的質(zhì)量和彈簧的勁度系數(shù)，與振動(dòng)的振幅無(wú)關(guān)，并不是振幅越大，周期越大.而振幅的大小，除跟彈簧振子有關(guān)之外，還跟使它起振時(shí)外力對(duì)振子做功的多少有關(guān).因此，振幅不是“固有”的.同一個(gè)彈簧振子，無(wú)論是在地球上，還是在其他星球上，在不是完全失重的人造衛(wèi)星中，無(wú)論是水平放置，還是豎直懸掛，T和f均不變. 名師解惑 1.怎樣理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位？ 剖析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ0)中，φ=ωt+φ0表示簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的相位，當(dāng)t=0時(shí)的φ0稱為初相位，

7、它代表了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正處于一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的哪個(gè)狀態(tài). 例如：圖1-2-3中實(shí)線和虛線分別表示兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，縱坐標(biāo)的最大值是振動(dòng)的振幅，橫坐標(biāo)軸上方標(biāo)出時(shí)間，下方標(biāo)出相位，相位的數(shù)值就是角度，與三角函數(shù)相同.由圖可知兩個(gè)振動(dòng)的振幅相同，周期相同，但初相位不同.初相位是t=0時(shí)刻的相位，虛線是正弦函數(shù)曲線，t=0時(shí)刻的相位為0.實(shí)線與虛線在橫坐標(biāo)上相差一段距離，t=0時(shí)刻的相位為.實(shí)線所表示的振動(dòng)比虛線所表示的振動(dòng)落后T/4，相位上落后. 圖1-2-3 又如：兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)公式：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中它們的初相位分別是φ1

8、=,φ2=,則t=0時(shí)的相位差Δφ=φ2-φ1=,這說(shuō)明第二個(gè)振動(dòng)比第一個(gè)振動(dòng)提前. 2.如何利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象確定振子某一時(shí)刻的位移？ 剖析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦曲線，在圖1-2-4中，t=時(shí)，位移x是多大呢？由正弦曲線的特點(diǎn)可知，對(duì)應(yīng),A對(duì)應(yīng)函數(shù)值，對(duì)應(yīng),則x對(duì)應(yīng)函數(shù)值A(chǔ)，即x=0.707A.若振子的位移x=,它又對(duì)應(yīng)哪些時(shí)刻呢？由圖象可知，t=、T、T等時(shí)刻，x均等于. 圖1-2-4 3.關(guān)于如何利用簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象確定速度方向，并比較不同時(shí)刻的速度大?。? 剖析：如圖1-2-5所示，例如欲確定質(zhì)點(diǎn)t1時(shí)刻的速度方向，取大于t1一小段時(shí)間的另一時(shí)刻t1′，并使t1′

9、-t1極小，考查質(zhì)點(diǎn)t1′時(shí)刻的位置P1′（t1′,x1′），可知x1′＜x1,即P1′位于P1的下方，也就是經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的位移將減小，說(shuō)明t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)速度方向沿x軸的負(fù)方向.同理可判定t2時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，正在離開平衡位置向負(fù)最大位移處運(yùn)動(dòng). 圖1-2-5 若x1＜x2,由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱特點(diǎn)，還可判斷t1和t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)的速度大小關(guān)系為v1＞v2. 由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象還可比較不同時(shí)刻加速度的大小，想一想，為什么？ 講練互動(dòng) 【例題1】彈簧振子從距平衡位置5 cm處由靜止釋放，4 s 內(nèi)完成5次全振動(dòng)，則這個(gè)彈簧振子的振幅為____________cm

10、，振動(dòng)周期為____________s，頻率為____________Hz，4s末振子的位移大小為____________cm，4 s內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)的路程為____________cm；若其他條件都不變，只是使振子改為在距平衡位置2.5 cm處由靜止釋放，則振子的周期為__________s. 解析：根據(jù)題意，振子從距平衡位置5 cm處由靜止開始釋放，說(shuō)明彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中離開平衡位置的最大距離是5 cm，即振幅為5 cm，由題設(shè)條件可知，振子在4 s內(nèi)完成5次全振動(dòng)，則完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為0.8 s，即T=0.8 s；又因?yàn)閒=，可得頻率為1.25 Hz.4 s內(nèi)完成5次全振動(dòng)，也就是說(shuō)振

11、子又回到原來(lái)的初始點(diǎn)，因而振子的位移大小為5 cm，振子一次全振動(dòng)的路程為20 cm，所以5次全振動(dòng)的路程為100 cm，由于彈簧振子的周期是由彈簧的勁度系數(shù)和振子質(zhì)量決定，其固有周期與振幅大小無(wú)關(guān)，所以從距平衡位置2.5 cm處由靜止釋放，不會(huì)改變周期的大小，周期仍為0.8 s. 答案：50.8 1.25 5 100 0.8 綠色通道 本題主要考查對(duì)描述振動(dòng)的三個(gè)物理量的認(rèn)識(shí)和理解以及位移和路程的區(qū)別.根據(jù)一次全振動(dòng)確定周期，根據(jù)周期或單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)確定頻率.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移是相對(duì)平衡位置而言的，本題中容易把釋放處當(dāng)作位移起點(diǎn). 求振動(dòng)物體在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)

12、路程的依據(jù)是： （1）振動(dòng)物體在一個(gè)周期內(nèi)的路程一定為四個(gè)振幅，則在n個(gè)周期內(nèi)路程必為n4A. （2）振動(dòng)物體在半個(gè)周期內(nèi)的路程一定為兩個(gè)振幅.（3）振動(dòng)物體在T/4內(nèi)的路程可能等于一個(gè)振幅，還可能小于一個(gè)振幅.只有當(dāng)T/4的初時(shí)刻，振動(dòng)物體在平衡位置或最大位移處，T/4內(nèi)的路程才等于一個(gè)振幅. 計(jì)算路程的方法是：先判斷所求的時(shí)間內(nèi)有幾個(gè)周期，再依據(jù)上述規(guī)律求路程. 變式訓(xùn)練 1．如圖1-2-6所示，彈簧振子在BC間振動(dòng)，O為平衡位置，BO=OC=5 cm，若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是1 s，則下列說(shuō)法正確的是（ ） 圖1-2-6 A.振子從B經(jīng)O到C完成一次全振

13、動(dòng) B.振動(dòng)周期是1 s，振幅是10 cm C.經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng)，振子通過(guò)的路程是20 cm D.從B開始經(jīng)過(guò)3 s，振子通過(guò)的路程是30 cm 解析：振子從B→O→C僅完成了半次全振動(dòng)，所以周期T=21 s=2 s,振幅A=BO=5 cm. 振子在一次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為4A=20 cm，所以兩次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為40 cm,3 s的時(shí)間為1.5T，所以振子通過(guò)的路程為30 cm. 答案：D 2．周期為2 s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在半分鐘內(nèi)通過(guò)的路程是60 cm，則在此時(shí)間內(nèi)振子經(jīng)過(guò)平衡位置的次數(shù)和振子的振幅分別為（ ） A.15次，2 cm B.30次，1

14、cm C.15次，1 cm D.60次，2 cm 解析：振子完成一次全振動(dòng)經(jīng)過(guò)軌跡上每點(diǎn)的位置兩次（除最大位移處），而每次全振動(dòng)振子通過(guò)的路程為4個(gè)振幅，半分鐘共完成了15次全振動(dòng)，所以經(jīng)平衡位置的次數(shù)為30次，振幅A=cm=1 cm,故選B. 答案：B 【例題2】圖1-2-7所示為質(zhì)點(diǎn)P在0~4 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)圖象，下列敘述正確的是（ ） 圖1-2-7 A.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的位移是正的最大 B.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的速度沿正方向 C.再過(guò)1 s，該質(zhì)點(diǎn)的加速度沿正方向 D.再過(guò)1 s

15、，該質(zhì)點(diǎn)加速度最大 解析：振動(dòng)圖象描述質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻離開平衡位置的位移的情況.依題意，再經(jīng)過(guò)1 s，將振動(dòng)圖象延伸到正x最大處.這時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移為正的最大，故A對(duì).因?yàn)榛貜?fù)力與位移成正比且方向與位移方向相反，所以此時(shí)回復(fù)力最大且方向?yàn)樨?fù)向，故振動(dòng)物體的加速度最大且方向?yàn)樨?fù)向.此時(shí)振動(dòng)物體的速度為零，無(wú)方向可談，故B、C錯(cuò)，D對(duì). 答案：AD 綠色通道 理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵，這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移圖象，就是以x軸上縱坐標(biāo)的數(shù)值表示質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移，以t軸橫坐標(biāo)數(shù)值表示各個(gè)時(shí)刻，這樣在xt坐標(biāo)系內(nèi)，可以找到各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)質(zhì)點(diǎn)位移坐標(biāo)的點(diǎn)，即位移隨時(shí)間分布的情況——振動(dòng)

16、圖象.振動(dòng)圖象隨時(shí)間的延續(xù)繼續(xù)向外延伸. 變式訓(xùn)練 3．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置O在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，如圖1-2-8（a），它的振動(dòng)圖象如圖（b）所示，設(shè)向右為正方向，則： 圖1-2-8 （1）OB=__________cm. （2）第0.2 s末質(zhì)點(diǎn)的速度方向是_____________. （3）第0.7 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位置在_____________點(diǎn)與_____________點(diǎn)之間. （4）質(zhì)點(diǎn)從O運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到A所需時(shí)間t=_____________s. （5）在4 s內(nèi)完成_____________次全振動(dòng). 解析：由圖題（b）的信息可知，在圖（a）中t=0時(shí)刻，

17、質(zhì)點(diǎn)從B向O振動(dòng)，且質(zhì)點(diǎn)的振幅OB=5 cm，周期是0.8 s.由此可知：0.2 s末質(zhì)點(diǎn)正處于平衡位置且正在向負(fù)方向振動(dòng).0.7 s末質(zhì)點(diǎn)的位移是正值，所以正處于O點(diǎn)和B點(diǎn)之間.質(zhì)點(diǎn)從O運(yùn)動(dòng)到B再運(yùn)動(dòng)到A用的時(shí)間是T，為0.6 s,4 s內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)是5次. 答案：（1）5 (2)由O指向A （3）O B （4）0.6 （5）5 4．甲、乙兩人先后觀察同一彈簧振子在豎直方向上下振動(dòng)情況. （1）甲開始觀察時(shí)，振子正好在平衡位置并向下運(yùn)動(dòng)，試在圖129（a）中畫出甲觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象.已知經(jīng)過(guò)1 s后，振子第一次回到平衡位置，振子振幅為5 cm（設(shè)平衡位置上方為

18、正方向，時(shí)間軸上每格代表0.5 s）. （2）乙在甲觀察3.5 s后，開始觀察并記錄時(shí)間，試畫出乙觀察到的彈簧振子的振動(dòng)圖象.畫在圖1-2-9（b）上. 圖1-2-9 解析：由題意知，振子的振動(dòng)周期T=2 s，振幅A=5 cm. 根據(jù)正方向的規(guī)定，甲觀察時(shí)，振子從平衡位置向-y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.5 s，達(dá)負(fù)向最大位移. 因?yàn)閠=3.5 s=1T，根據(jù)振動(dòng)的重復(fù)性，這時(shí)振子的狀態(tài)跟經(jīng)過(guò)時(shí)間t′=T的狀態(tài)相同，所以乙開始觀察時(shí)，振子正好處于正向最大位移處. （1）畫出的甲觀察到的振子振動(dòng)圖象如圖（a）所示. （2）畫出的乙觀察到的振子的振動(dòng)圖象如圖（b）所示. 答案：見(jiàn)解

19、析 【例題3】一彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)的速度相同，若它從a到b歷時(shí)0.2 s，從b再回到a的最短時(shí)間為0.4 s，則振子的振動(dòng)頻率為（ ） A.1 Hz B.1.25 Hz C.2 Hz D.2.5 Hz 解析：振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)的速度相同，根據(jù)振子做周期性運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，a、b兩點(diǎn)對(duì)平衡位置O（如圖1-2-10所示）是對(duì)稱的.又由從b回到a的最短時(shí)間為0.4 s知，振子振動(dòng)到b點(diǎn)后是第一次回到a點(diǎn)，且仍不是振子的最大位移.設(shè)圖中c、d為最大位移處，則振子b→c→b歷時(shí)0.2 s，同理振子由a→d

20、→a也應(yīng)歷時(shí)0.2 s，故振子周期應(yīng)為0.8 s，由周期和頻率關(guān)系不難確定頻率為1.25 Hz，故選B. 圖1-2-10 答案：B 綠色通道 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是以平衡位置為中心的對(duì)稱運(yùn)動(dòng)，在圖中ad段與bc段相對(duì)O點(diǎn)是對(duì)稱的，物體由a到d(或由d到a)通過(guò)ad段所用的時(shí)間與物體由b到c(或由c到b)通過(guò)bc段所用的時(shí)間相等.解決這類問(wèn)題一定要抓住簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱特點(diǎn). 變式訓(xùn)練 5．一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，先后以同樣的速度通過(guò)相距10 cm的A、B兩點(diǎn)，歷時(shí)0.5 s，如圖1-2-11所示，過(guò)B點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)t=0.5 s質(zhì)點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度再次通過(guò)B點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是（

21、 ） 圖1-2-11 A.0.5 s B.1.0 s C.2.0 s D.4.0 s 解析：根據(jù)題意，由振動(dòng)的對(duì)稱性可知，AB的中點(diǎn)O為平衡位置，如圖所示，質(zhì)點(diǎn)從平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間應(yīng)為tOB=0.5 s=0.25 s,從B到最右端D的時(shí)間tBD=0.5 s=0.25 s，所以質(zhì)點(diǎn)的周期為T=4(tOB+tBD)=2 s. 答案：C 6．一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開始計(jì)時(shí)，經(jīng)0.13 s質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)0.1 s第二次通過(guò)M點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周

22、期的可能值為多大？ 解析：如圖所示，設(shè)M為O右側(cè)的任一位置，A、B分別為最大位移處，若t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)向右通過(guò)M，則tOM=0.13 s,tMB=0.1 s=0.05 s，則T=4（tOM+tMB）=0.72 s;若t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，則tOA+tAM=0.13 s，tMB=0.1 s=0.05 s，則tOA+tAM+tMB=T,T=0.24 s. 答案：0.72 s,0.24 s 【例題4】一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t=0時(shí)，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，試寫出用正弦函數(shù)表示的振動(dòng)方程. 解析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)方程的一般式為x=Asin(ωt+φ

23、). 根據(jù)題給條件有：A=0.08 m,ω=2πf=π.所以x=0.08sin(πt+φ)m.將t=0時(shí)x=0.04 m代入得0.04=0.08sinφ，解得初相φ=或φ=π.因?yàn)閠=0時(shí)，速度方向沿x軸負(fù)方向，即位移在減小，所以取φ=π. 所求的振動(dòng)方程為x=0.08sin(πt+π)m. 答案：x=0.08sin(πt+π)m 綠色通道 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式x=Asin(ωt+φ)中的每個(gè)物理量都要清楚，振動(dòng)的初相φ跟起始時(shí)刻振子向正方向還是負(fù)方向運(yùn)動(dòng)有關(guān)，若題中t=0時(shí)物體向x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則初相φ應(yīng)取，表達(dá)形式應(yīng)為x=0.08sin(πt+)m，所以對(duì)應(yīng)不同的初相

24、，同一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象也不同. 注意：t=0時(shí)的位移不一定是最大位移，最大位移的大小應(yīng)等于振動(dòng)的振幅. 變式訓(xùn)練 7．物體A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移xA=3sin(100t+)m，物體B做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移xB=5sin(100t+) m.比較A、B的運(yùn)動(dòng)（ ） A.振幅是矢量，A的振幅是6 cm,B的振幅是10 m B.周期是標(biāo)量，A、B的周期相等為100 s C.A振動(dòng)的頻率fA等于B振動(dòng)的頻率fB D.A的相位始終超前B的相位 解析：振幅是標(biāo)量，A、B的振動(dòng)范圍分別是6 m、10 m，但振幅分別為3 m、5 m，故A錯(cuò).A、B的周期T==s=6.2810-2 s，故B錯(cuò)

25、.因Ta=Tb，故fa=fb;故C對(duì).Δφ=φA-φB=，故D對(duì). 答案：CD 體驗(yàn)探究 【問(wèn)題1】在描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象這一實(shí)驗(yàn)中，勻速拖動(dòng)紙帶和非勻速拖動(dòng)紙帶有何不同？ 導(dǎo)思：從振動(dòng)圖象的物理意義結(jié)合運(yùn)動(dòng)規(guī)律考慮. 探究：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象描述做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，若紙帶做勻速運(yùn)動(dòng)，則紙帶的位移與時(shí)間滿足s=vt,v是恒量，則一定位移與一定時(shí)間對(duì)應(yīng)，即相同時(shí)間內(nèi)位移相等，所以可用紙帶通過(guò)的位移表示時(shí)間.同樣，若紙帶做非勻變速運(yùn)動(dòng)，則s與t不再有以上關(guān)系，所以紙帶上描繪出的圖象不再是正（或余）弦曲線.也可嘗試讓紙帶做自由落體運(yùn)動(dòng)，看一下描繪出的圖象是怎樣

26、的. 【問(wèn)題2】彈簧振子對(duì)振動(dòng)有何影響？ 導(dǎo)思：用實(shí)驗(yàn)探究. 探究：用不同質(zhì)量的彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，觀察振動(dòng)快慢有何變化，結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量大的振子振動(dòng)得慢，質(zhì)量小的振子振動(dòng)得快.再換用不同的彈簧，用相同質(zhì)量的振子做實(shí)驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)快慢不一樣，勁度系數(shù)k大的彈簧振動(dòng)得快，k小的振動(dòng)得慢. 教材鏈接 【迷你實(shí)驗(yàn)室】（課本第9頁(yè)） 毛筆和礦泉水瓶擺動(dòng)所形成的圖象是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象.這是由于擺動(dòng)的物體沿y軸擺動(dòng)時(shí)做的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在x軸方向上勻速拉動(dòng)白紙，這樣就可以記錄每一時(shí)刻物體的位置了，因而可以說(shuō)毛筆和水在白紙上留下的痕跡就是振動(dòng)圖象. 由于毛筆在白紙上留下痕跡的同時(shí)受到了阻力，使毛筆的實(shí)際擺動(dòng)并不是理想的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，畫出的圖象有一定的誤差，而礦泉水由于水的流出也會(huì)給圖象的繪出帶來(lái)誤差，但這種誤差較小，所以礦泉水瓶擺動(dòng)形成的圖象更接近簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象. 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375