七下 简谐运动及其图象

【填空】

1．定义

如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条正弦曲线，这样的振动叫作简谐运动．

2．特点

简谐运动是最简单、最基本的振动，其振动过程关于平衡位置对称，是一种往复运动．弹簧振子的运动就是简谐运动．

3．简谐运动的图象(如图所示)

(1)简谐运动的图象是振动物体的位移随时间的变化规律．

(2)简谐运动的图象是正弦(或余弦)曲线，从图象上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向、速度大小和方向的变化趋势．

【判断】

1．弹簧振子的运动是简谐运动．(√)

2．振子的位移相同时，速度也相同．(×)

3．简谐运动的图象都是正弦或余弦曲线．(√)

【思考】

1．简谐运动的图象是否是振动物体的运动轨迹？

【提示】不是．简谐运动的图象是描述振动物体的位移随时间变化的规律，并不是物体的运动轨迹．

2．简谐运动中振动物体通过某一位置时，加速度和速度方向是否一致？

【提示】不一定．振动物体通过某一位置时，加速度方向始终指向平衡位置，但速度方向可能指向平衡位置，也可能背离平衡位置，故加速度和速度方向不一定一致．

1．简谐运动的位移

位移的表示方法：以平衡位置为坐标原点，以振动所在的直线为坐标轴，规定正方向，则某时刻振子偏离平衡位置的位移可用该时刻振子所在位置的坐标来表示．

2．简谐运动的速度

(1)物理含义：速度是描述振子在平衡位置附近振动快慢的物理量．在所建立的坐标轴(也称“一维坐标系”)上，速度的正负号表示振子运动方向与坐标轴的正方向相同或相反．

(2)特点：如图所示为一简谐运动的模型，振子在O点速度最大，在A、B两点速度为零．