新課標(biāo)人教版3-4選修三112簡諧運(yùn)動的描述1(編輯修改稿)
2025-01-13 22:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 注意事項(xiàng)： a．介紹秒表的正確讀數(shù)及使用方法。 b．應(yīng)選擇振子經(jīng)過平衡位置的時刻作為開始計(jì)時的時 刻。 c．振動周期的求解方法： T= tn， t表示發(fā)生 n次全振動所用的總時間。 d．給學(xué)生發(fā)秒表，全班同學(xué)同時測講臺上演示的彈簧振子的振動周期。 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：彈簧一端固定，另一端系著小球，讓小球在豎直方向上振動。 實(shí)驗(yàn)一：用同一彈簧振子，質(zhì)量不變，振幅較小與較大時，測出振動的周期 T1和 T1′，并進(jìn)行比較。 結(jié)論：彈簧振子的振動周期與振幅大小無關(guān)。 實(shí)驗(yàn)二：用同一彈簧，拴上質(zhì)量較小和較大的小球，在振幅相同時，分別測出振動的周期 T2和 T2′， 并進(jìn)行比較。 結(jié)論：彈簧振子的振動周期與振子的質(zhì)量有關(guān) ，質(zhì)量較小時，周期較小。 實(shí)驗(yàn)三：保持小球的質(zhì)量和振幅不變，換用勁度系數(shù)不同的彈簧，測出振動的周期 T3和 T3′， 并進(jìn)行比較。 結(jié)論：彈簧振子的振動周期與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)較大時，周期較小。 通過上述實(shí)驗(yàn)，我們得到：彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的質(zhì)量和勁度系數(shù)決定，而與振幅無關(guān)。 （ 簡諧運(yùn)動的周期公式 T=2π mk，式中 m為振子的質(zhì)量， k為比例常數(shù) ） ⑤固有周期和固有頻率 對一個確定的振動系統(tǒng)，振動的周期和頻率只與振動系統(tǒng)本身有關(guān)，所以把周期和頻率叫做固有周期和固 有頻率。 3．相位 （觀察和比較兩個擺長相等的單擺做簡諧運(yùn)動的情形） 演示：將并列懸掛的兩個等長的單擺（它們的振動周期和頻率相同），向同一側(cè)拉起相同的很小的偏角同時釋放，讓它們做簡諧運(yùn)動。 現(xiàn)象：兩個簡諧運(yùn)動在同一方向同時達(dá)到位移的最大值，也同時同方向經(jīng)過平衡位置，兩者振動的步調(diào)一致。 對于同時釋放的這兩個等長單擺，我們說它們的相位相同。 演示：將兩個單擺拉向同一側(cè)拉起相同的很小的偏角，但不同時釋放，先把第一個放開，當(dāng)它運(yùn)動到平衡位置時再放開第二個，讓兩者相差 1/4周期，讓它們做簡諧運(yùn)動。 現(xiàn)象：兩者振動的 步調(diào)不再一致了，當(dāng)?shù)谝粋€到達(dá)另一側(cè)的最高點(diǎn)時，第二個小球又回到平衡位置，而當(dāng)?shù)诙€擺球到達(dá)另一方的最高點(diǎn)時，第一個小球又已經(jīng)返回平衡位置了。與第一個相比，第二個總是滯后 1/4周期，或者說總是滯后 1/4
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