20xx滬科版高中物理選修3-511研究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1-wenkub
2022-11-28 09:22:51 本頁(yè)面
【正文】 位移 — 時(shí)間圖像 ① 坐標(biāo)系的建立：為了研究振子的運(yùn) 動(dòng)規(guī)律 ， 以小球的 為坐標(biāo)原 點(diǎn) ， 用橫坐標(biāo)表示振子振動(dòng)的 ， 用縱坐標(biāo)表示振子相對(duì)平衡位置的 ， 建立坐標(biāo)系 ，如圖 5所示 ， 這就是彈簧振子運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移 — 時(shí)間圖像 . 圖 5 平衡位置 時(shí)間 位移 ② 物理意義：振動(dòng)圖像表示振子相對(duì)平衡位置的 隨振動(dòng) 的變化規(guī)律 . ③ 振動(dòng)圖像：理論和實(shí)驗(yàn)表明 ， 彈簧振子振動(dòng)時(shí) ， 其位移 — 時(shí)間圖像是 曲線 (或 曲線 ). 位移 時(shí)間 正弦 余弦 如果質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系遵從 (或余弦 )函數(shù)的規(guī)律 ， 即它的振動(dòng)圖像 (x－ t圖像 )是一條 (或余弦 )曲線 ， 這樣的振動(dòng)叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) .簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是最 、最基本的振動(dòng) .彈簧振子的振動(dòng)就是 運(yùn)動(dòng) . 正弦 正弦 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)諧 我們?cè)谘芯恐本€運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 可以由 s－ t圖像得出運(yùn)動(dòng)物體的速度或速度的變化規(guī)律 .由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像 ， 我們可以判斷振子速度的變化情況嗎 ？ 延伸思考 答案 可以 .研究直線運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 在 s－ t圖像上 ， 圖線的斜率為運(yùn)動(dòng)物體的速度 .同樣 ， 在振動(dòng)圖像上 ， 圖線的斜率仍然代表振子的運(yùn)動(dòng)速度 .由振動(dòng)圖像可知 ， 在振子經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí) ， 圖線的斜率最大 ， 即振子的速度大小達(dá)到最大；離開(kāi)平衡位置的過(guò)程中 ， 圖線的斜率逐漸變小 ， 即速度逐漸減小 ， 在最大距離處圖線的斜率為零 ， 速度為零 . 例 1 如圖 6甲所示 ， 一彈簧振子在 A、 B間振動(dòng) ， 取向右為正方向 ， 振子經(jīng)過(guò) O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí) ， 其振動(dòng)的 x－ t圖像如圖乙所示 .則下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A點(diǎn) B點(diǎn) t1～ t2時(shí)間內(nèi) ， 振子的位移在增大 t3～ t4時(shí)間內(nèi) ， 振子的位移在減小 圖 6 解析 振子在 A點(diǎn)和 B點(diǎn)時(shí)的位移最大 ， 由于取向右為正方向 ， 所以振子運(yùn)動(dòng)到 A點(diǎn)是正向最大位移 ， 運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)是負(fù)向最大位移 ， 則 t2時(shí)刻 ， 振子在 A點(diǎn) ， t4時(shí)刻 ，振子在 B點(diǎn) ， 故選項(xiàng) A正確 ， B錯(cuò)誤； 振子的位移是以平衡位置為起點(diǎn) ， 所以在 t1～ t2和 t3～ t4時(shí)間內(nèi)振子的位移都在增大 ， 故選項(xiàng) C正確 ， D錯(cuò)誤 . 答案 AC 問(wèn)題設(shè)計(jì) 二、描
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