振动方程中初相位的确定

作简谐振动的质点,其运动规律可用公式或图象表示出来。若已知一振动图象,如何用公式准确地把质点位移与时间的关系表示出来,这就是如何建立振动方程的问题。因为作简谐振动的物体,位移与时间的关系是按余弦或正弦规律变化的,只要知道振动三要素一振幅、周期和相位,便可以根据简谐振动方程x=Acos(ωt φ_0),而求出该振动图象的公式。其中振幅、周期和圆频率等可直接从振动图象中找出,但相的确定就不是     

用对比法判断质点的振动方向

振动和波一般是比较复杂的运动,我们可以运用振动图象和波动图象来形象描述它们的运动规律。在高中物理主要研究简谐振动和简谐波的图象,而运用这些图象去判断某一时刻或某一位置的质点作简谐振动的方向,正是我们要掌握的基本功。下面介绍一种运用对比的判断方法。     

概念·规律·解题思路——运动和力的综合复习

一、概念·规律·技能 运动和力的内容主要包括物体运动的规律和牛顿运动定律。 (一)物体运动的规律 物体运动主要有两大类:1、直线运动(如匀速直线运动,匀变速直线运动,自由落体运动,竖直上抛运动等);2、曲线运动(如平抛运动,匀速圆周运动,简谐振动和波等)。对于这些运动必须掌握表达式(公式如图象)。下面以匀变速直线运动为例说明如下:     

演示简谐振动和阻尼振动图象的新方法

高一物理教材中,演示简谐振动的图象用砂摆法,已有不少文章指出该实验设计不太合理,并作了改进,但都不够完美。笔者设计该实验的构思方案是:(1)彻底消除质心的变化,排除摆球在振动过程中来自外来的任何干扰(除空气、摆线的质量);(2)不用流质来描绘图象,使操作简便易行;(3)坚固耐用,器材成套性好,反复使用;(4)便于学生观察。使用儿童写字用的磁性板做该实验能达到上述目的。器材:磁性板、磁性笔、金属摆球、摆线、铁架台、表     

自制简谐振动绘图演示仪

人教版高中物理教材中“沙摆”所描绘的振动图象不能作教学展示,不便于作数据分析和使学生理解,为此。笔者通过研究和试验设计了简谐振动绘图演示仪,它可通过实验具体描绘简谐振动的运动轨迹,其所描轨迹可直接作数据分析。     

旋转矢量法在"简谐振动"教学中的应用

“简谐振动”是普通物理力学中的一个基本和重要内容，借助于旋转矢量法，便于学生理解简谐振动的相位和初相位两个物理量的意义，对理解“简谐振动”的有关概念和规律有很大帮助，因谐振子的运动是变速直线运动，而用此方法因为旋转矢量A的转动是匀速的，所以求“简谐振动”的质点运动的时间间隔变得简单，为“简谐振动”的叠加提供了简明的方法。     

单摆振动图像演示器的再改进

单摆振动图象演示器主要用于高中物理教学中演示单摆简谐振动的图象,进行简谐振动相关知识的教学。原实验装置是用一个盛砂的漏斗作为单摆的摆锤,使它在一个固定的竖直平面内振动。在漏斗下方的长方形薄木板上有与木板等大的白纸,沿与摆平而垂直的方向匀速地拉动木板,从振动漏斗中漏出的流砂在木板上形成振动     

关于简谐振动位相的直观教学

简谐振动的规律是研究一切复杂振动的基础,因而对于研究复杂的振动,乃至后继课程电磁学、光学,原子物理学的学习都有重要的意义。 对于简谐振动规律的研究,由于特征量位相,主要是初位相概念较抽象,同学们理解困难而成为教学中的一个难点。究其原因,主要在于当振幅A和园频率ω_0已确定的情况下,由简谐振动运动学方程结合位相(ω_0 t+α)和初位相α的具体值与图示,可以清楚、直观地看到位相和初位相是确定简谐振动任一时刻和初始时刻运动状态的物理量。但反过来由振动状态求解位相,初位相的过程,则由于不直观,物理图象不够清晰而造成同学理解的困难。目前流行的普物教科书对此问题的处理,一般采用如下方法:     

浅析机械波中的几个疑难问题

1 问题的提出. 在机械波的教学过程中,往往会遇到下列疑问:(1)简谐波在媒质中传播时媒质质点做的是什么运动?(2)若是简谐振动,为什么又与弹簧振子及单摆的简谐振动不完全相同?如:机械能不守恒.(3)若是简谐振动,机械波的频率应由媒质决定.而事实上机械波的频率却决定于波源.这是为什么?(4)若是简谐振动,机械波由一种媒质进入另一种媒质时频率为什么不变.(5)     

一种简单实用的自制单摆振动图象演示仪

单摆振动图象演示仪是用来演示单摆的简谐振动图象的,由它可以比较明显的看出单摆的简谐振动曲线及振动的规律(周期、频率、振幅等),因此它作为单摆振动讲解过程中,对学生直观印象的建立是十分必要的。过去使用的单摆振动图象演示仪主要有以下几种形式:1、沙摆;2、利用单摆小球尖端放电的方法;3、用摆锤下边带毛笔的方法;4、在摆球下面放上磁性小黑板的方法;5、用气球或针管喷水的方法等。下面我们首先将这几种常用的演示仪器的优缺点作一分析比较。     

谐振子的相对论效应研究

文章以简谐振动的定义、基本特征和运动规律为基础,以狭义相对论和广义相对论的主要内容为依据,讨论近光速条件下振子的运动规律和运动特点。具体的分析表明：在振子速度远远低于光速时,由于振子的运动质量等于静止质量,所以系统做的是严格的简谐振动;在振子速度接近光速时,系统的圆频率和质量均依赖于振子的运动速度,而振子的运动速度则又反过来依赖系统的圆频率和质量,从而表明此时振子的运动不再是简谐振动,而是具有较为复杂的运动形式。     

谐振子的相对论效应研究

文章以简谐振动的定义、基本特征和运动规律为基础,以狭义相对论和广义相对论的主要内容为依据,讨论近光速条件下振子的运动规律和运动特点.具体的分析表明:在振子速度远远低于光速时,由于振子的运动质量等于静止质量,所以系统做的是严格的简谐振动;在振子速度接近光速时,系统的圆频率和质量均依赖于振子的运动速度,而振子的运动速度则又反过来依赖系统的圆频率和质量,从而表明此时振子的运动不再是简谐振动,而是具有较为复杂的运动形式.     

运用DISLab探究简谐振动和阻尼振动

正"简谐振动和阻尼振动"是教育部编制的《高中物理课程标准》明确要求掌握的内容,是高中物理"选修3-4"第1章中的内容,是两个必做的演示实验,该实验效果的明显与否直接影响到学生对这部分知识的掌握和运用。教材实验由于小球运动较快、数据难以采集,对于实验结论教师往往通过理论加推导的方式而得出,缺乏直观性,学生不易掌握和理解。而传感器能自动、快速、精确且实时动态地采集实验信息,并实现数字化显示简谐振动及阻尼振动的图象信     

用Matlab辅助大学物理实验

文章用Matlab语言模拟实现了物理教学中的简谐振动图象和等势面图,提出了Matlab在辅助大学物理实验中的可操作性及其作用.     

振动图象与波动图象

用横坐标表示时间,纵坐标表示对平衡位置的位移画出振动质点的位移随时间变化的曲线称“振动图象”。简谐振动的振动图象是正弦(或余弦)曲线(图1),两个     

浅析简谐振动的充要判据

现行教科书及各类参考书对简谐振动的判据,说法不一.一曰:物体在跟位移成正比而方向相反的回复力作用下的振动是简谐振动;据此判据,摩擦板的振动可视为简谐振动.二曰:物体振动的运动方程满足余弦或正弦规律时是简谐振动;据此判据,连杆推动活塞往复运劫可视为简谐振动.三曰:物体作往复运动过程机械能守恒,物体的振动是简谐振动;据此判据,小球在液体中的振动可视为简谐振动.本文就机械振动范围的简谐振动的充要判据作深入探讨. 1.简谐振动的基本特征人们常以弹簧振子为理想模型讨论简谐振动.(弹簧振子有一稳定平衡位置.)当振子偏离平衡位置一小的位移x时,忽略弹簧本身质量和摩擦阻力的情况下,振子只受一个线性回复力F的作用.     

谈高中物理的简谐振动及横波图象的对比教学

有关高中物理中的振动及横波图象,历来是物理教学中的一个重点和难点,两种图象非常相似,都是正弦(或余弦)曲线,两者都是质点的周期性运动,学生常常将其混淆。我认为:这反映了学生对这两种图象的内涵及物理意义没有完全搞清楚。我们可将两图象作一对比如下:谈高中物理的简谐振动及横波图象的对比教学$个旧市第四中学@董春明     

改进沙漏摆实验的两种方法

高中物理《机械振动》一章中有一个用沙漏演示简谐振动图象的实验,实验用长约0.5-1m的棉线将一个沙漏固定在铁架台上,然后将装了适量细沙的沙漏摆动起来,匀速拖动置于漏斗下的纸板,沙漏留下的痕迹可近似看成单摆的振动图象。     

探究吉他弦的频率

本实验的研究是基于高中物理教材(必修加选修)第二册第九章<机械振动>简谐运动的图象、学生实验十一<练习使用示波器>、十三<传感器的使用>等中学物理基础知识,结合虚拟仪器"频率计"而设计的一个综合性的实验.其设计灵感来源于<简谐振动>授课过程中,学生们对振动的周期性、图象问题、固有频率等问题认识的不是很清楚,所以利用学生们比较感兴趣的乐器--吉他而进行设计的.     

自制简谐振动图象演示器

现行高中物理课本中利用沙摆演示简谐振动图象,简单、直观,学生易于接受。但存在如下缺点：①沙理形成的图象板只能水平放置,学生不易观察;③用手拉板难以保挣匀速,得到的图象不规范;③由于沙摆的质心位置不断变化,进而影响到周期的变化。为帮助学生理解、掌握简谐振动,笔者自制了一个简谐振动图象演示器,在教学实践中效果很好。现将其制作过程与使用方法介绍如下。l制作方法1．材料准备4（）cx60cmxZcm厚木板一块,2cmx2cmx40cm木条。根,2cmxZcmx80。和ZcmXZcmX50。木条各两根,小车一辆（木制）,小型直流电动机一只,开关、…