广东工业大学：《大学物理》课程教学课件（PPT讲稿）第十九章 波动与光学——振动

第十九章教学基本要求 第十九章振动 §1简谐运动的描述 §2 简谐运动与匀速圆周运动 §3 简谐运动的动力学方程 §4 简谐运动的能量 §5 单摆的微小振动 §6 阻尼振动 §7 受迫振动 共振 §8 同一直线上同频率的简谐运动的合成 §9同一直线上不同频率的简谐运动的合成

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 §1 简谐运动的描述 §2 简谐运动与匀速圆周运动 §3 简谐运动的动力学方程 §4 简谐运动的能量 §5 单摆的微小振动 §6 阻尼振动 §7 受迫振动 共振 §8 同一直线上同频率的简谐运动的合成 §9 同一直线上不同频率的简谐运动的合成

第十九章教学基本要求 第十九章振动 教学基本要求 ·掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是 相位)的物理意义及各量间的关系. 二掌握描述简谐运动的旋转矢量法和曲线表 示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析. 三掌握简谐运动的基本特征，能建立一维简 谐运动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一 维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义. 四理解同方向、同频率简谐运动的合成规律 五了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条 件及规律

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 教学基本要求 一 掌握描述简谐运动的各个物理量（特别是 相位）的物理意义及各量间的关系. 二 掌握描述简谐运动的旋转矢量法和曲线表 示法，并会用于简谐运动规律的讨论和分析. 三 掌握简谐运动的基本特征，能建立一维简 谐运动的微分方程，能根据给定的初始条件写出一 维简谐运动的运动方程，并理解其物理意义. 四 理解同方向、同频率简谐运动的合成规律. 五 了解阻尼振动、受迫振动和共振的发生条 件及规律

第十九章教学基本要求 第十九章振动 第 简谐运动的 描述

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 第一节 简谐运动的 描述

第十九章教学基本要求 第十九章振动 一、振动的几个基本概念 ◆广义振动：一个物理量在某一定值附近往复变化， 该物理量的运动形式称振动。 振动有各种不同的形式 机械振动：位移随时间的往复变化 弹簧振子 {0

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 广义振动：一个物理量在某一定值附近往复变化， 该物理量的运动形式称振动。 振动有各种不同的形式 机械振动：位移x随时间t的往复变化 弹簧振子 X 一、振动的几个基本概念

第十九章教学基本要求 第十九章振动 电磁振动：电场、磁场等电磁量随的往复变化 振荡电路 微观振动：如晶格点阵上原子的振动

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 微观振动：如晶格点阵上原子的振动 电磁振动：电场、磁场等电磁量随t的往复变化 + + - - 振荡电路

第十九章教学基本要求 第十九章振动 机械振动 物体围绕一固定位置往复运动. 其运动形式有直线、平面和空间振动. 例如一切发声体、心脏、海浪起伏、地震以及晶体 中原子的振动等 心房室压强

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 机械振动 物体围绕一固定位置往复运动. 其运动形式有直线、平面和空间振动. 例如一切发声体、心脏、海浪起伏、地震以及晶体 中原子的振动等. 心房室压强

第十九章教学基本要求 第十九章振动 ◆振动的形式： 受迫振动 共振 振动 阻尼自由振动 自由振动 无阻尼自由振动 无阻尼自由非谐振动 (无阻尼自由谐振动 (简谐振动)

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 共振 (简谐振动） 振动 受迫振动 自由振动 阻尼自由振动 无阻尼自由振动 无阻尼自由谐振动 振动的形式:

第十九章教学基本要求 第十九章振动 二、简谐运动(S.H.V)simple harmonic vibration 物体运动时，如果离开平衡位置的位移（或角位移)按 金禱婺或正按菡数〕 的规律随时间变化，这种运动 物理上：简谐运动是最简单、最基本的振动。一般 运动是多个简谐运动的合成。 也可以说，S.H.V.是振动的基本模型。或者说振动 的理论是建立在S.H.V.的基础上的。 合成 简谐运动 复杂振动 分解 谐振子：作简谐运动的物体

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 二、简谐运动(S.H.V.) simple harmonic vibration 物体运动时，如果离开平衡位置的位移（或角位移）按 余弦函数（或正弦函数）的规律随时间变化，这种运动 叫简谐运动。 谐振子：作简谐运动的物体。 简谐运动 复杂振动 合成 分解 物理上：简谐运动是最简单、最基本的振动。一般 运动是多个简谐运动的合成。 也可以说，S.H.V.是振动的基本模型。或者说振动 的理论是建立在S.H.V.的基础上的

第十九章教学基本要求 第十九章振动 三、弹簧振子的振动 1、弹簧振子：一个轻质弹簧的一端固定，另一端固 结一个可以自由运动的物体，就构成一个弹簧振子。 x=0!F=0 M A 克不NBSRBB8888

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 l k 0 x m − A o A 三、弹簧振子的振动 x = 0 F = 0 x x F  m o 1、弹簧振子：一个轻质弹簧的一端固定，另一端固 结一个可以自由运动的物体，就构成一个弹簧振子

第十九章教学基本要求 第十九章振动 2.运动方程及其振动曲线 弹簧振子对于平衡位置的位移按余弦的规律随时间变化。 冬简谐运动的 x=Acos(ot+o) 位置函数式 dx dt =-Ao sin(ot+p) 冬简谐运动的 速度函数式 =Aωcos(wt+p+) 冬简谐运动的 d2x a= 加速度函数式 dr2 =-A02 cos(ot+p) =Ao2c0s(ot+p+π)

第十九章 教学基本要求 第十九章 振动 2.运动方程及其振动曲线 弹簧振子对于平衡位置的位移按余弦的规律随时间变化。 ❖简谐运动的 x = Acos(t +) 位置函数式 ❖简谐运动的 加速度函数式 ❖简谐运动的 速度函数式 ) 2 cos( sin( )        = + + = = − + A t A t dt dx v cos( ) cos( ) 2 2 2 2        = + + = = − + A t A t dt d x a