封面图线说明及其它

本刊封面上的图线是两个相互垂直的简谐振动的合运动的径迹。相互垂直的两个简谐振动,如果频率相同,合运动的轨迹一般是一个椭圆(也可能蜕化成一条直线或一个圆)。如果频率不同,合运动轨迹比较复杂。本刊封面图线就属于这种情况。但是,不管两个振动的频率比如何,也不管它们的振幅和初位相怎样,其轨迹总可以通过振动方程 x=A_1cos(ω_1t+α_1)和y=A_2cos(ω_2+α_2)用参考圆的方法画出。当频率比成简单的整数比时,其轨迹就是我们通常看到的利萨如图线。用实验来研究上述振动合成的方法很多,比较     

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     

Flash MX开发弹簧振子课件的方法和技巧

FlashMX开发的弹簧振子课件,可以直观、形象的演示弹簧振子的动画过程,有利于阐述振动的原因及振动规律,研究简谐振动的原理。学生运用课件学习,可以直观而清晰地观察弹簧振子的振动过程,从而加深对这部分教学内容的理解。     

Flash MX开发弹簧振子课件的方法和技巧

Flash MX开发的弹簧振子课件，可以直观、形象的演示弹簧振子的动画过程，有利于阐述振动的原因及振动规律，研究简谐振动的原理。学生运用课件学习，可以直观而清晰地观察弹簧振子的振动过程．从而加深对这部分教学内容的理解。     

任意摆角的复摆振动规律研究

复摆振动是一类最为基本和重要的振动,也是研究其它复杂振动的基础。然而,任意摆角的复摆振动由于涉及椭圆积分,问题的讨论带来一定的困难,通常仅局限于讨论摆角较小时的情况,近似处理为简谐振动。如果不作这种近似处理,对任意的摆角,复摆的振动规律又如何,是否是简谐振动,振动又有什么特点,运用椭圆积分函数的理论给出了问题的解析解,并进行了深入的研究。     

简谐振动初位相的确定

已知质点振动的初始状态,求质点振动的初位相,是求质点振动方程的关键。在中央电大出版的《普通物理学讲义》中,给出计算初位相公式φ=tg~(-1)(-v_0/ωx_0),用它来确定初位相是不够令人满意的。因为反正切函数的值域在(-π/2,π/2)内,而初位相可能的取值范围在〔0,π〕或〔-π,0〕内。所以必须推导出一个既符合数学运算规则,又适用的一个计算公式,来满足我们的要求。下面我从旋转矢量表示质点振动的规律的物理思想出发,来导出初位相的计算公式。     

浅谈简谐振动和简谐波

在高中物理教学中,简谐振动和简谐波是学生学习的一个难点.笔者在教学过程中发现很多学生将机械波中介质质点的振动完全等同于机械振动中振子的振动,从而造成很多困惑.在一些实际应用中更是将机械振动中的振子的简谐振动和简谐波中质点的简谐运动混为一谈。因此,在教学过程中澄清二者的区别是很有必要的。1简谐振动特征分析简谐振动是最简单、最基本的机械振动,它有以下几方面的特征:1.1力学特征振子在线性回复力作用下围绕平衡位置的运动是简谐运动,即:F=-kx。1.2动力学特征由牛顿第二定律有:mddt2x2=-kx令mk=ω02,则上式可写作d2xdt2+ω0…     

参考圆在高中物理教学中的应用

参考圆是物理学为了直观地领会简谐振动表达式中的A、ω和φ0三个物理量的意义而引入的一种数学模型。其实在高中物理中不光是简谐振动中运用到参考圆,其他许多地方也可以用参考圆来解决物理问题。在这里我就参考圆在高中物理中的应用浅谈自己的一些看法。     

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。     

在非惯性参照系中弹簧振子的运动

我们将一物体在同一路径上在一定位置附近作重复的往返运动形式叫振动。振动是非常普遍的运动,它有很多种形式,而简谐振动是最简单的振动,一般的复杂振动,总可以分解为若干个简谐振动叠加而成,所以研究简谐振动,具有十分重要的意义.弹簧振子在惯性系中的运动是典型的筒谐振动,试问弹簧振子在非惯性系中的运动是否是简谐振动?本文将讨     

PC—1500袖珍计算机在利萨如图实验中的应用

本文通过对二简谐振动x=A_1cos(ω_t+(?)_1),y=A_2cos(ω_2t+(?)_2)在PC—1500袖珍计算机中的编程,打印出各种频率比、相位差下的利萨如图。其图形清晰、准确、直观,弥补了利萨如图实验中图形不稳、初桐位不易控制的不足。另因PC—1500打印机特殊的打印功能,使我们可以清楚地看到打印笔运行时的走向正是两简谐振动合成的质点的运动方向,这是一般实验中无法实现的。     

确定单摆周期的方法

对于在地面上或在匀速运动的系统中,单摆的周期是很容易确定的,但对于在其他较复杂的情况下,单摆周期的确定往往感到很困难,不知从何入手,下面由几个简单的实例总结出一般的规律。在摆角很小的情况下,单摆的振动是简谐振动,所以它应满足下面几个关系式:     

“阻尼振动图线”课件的设计与制作

振动是学生在学习中的一个难点。我们可以设计多媒体课件,为学生创设良好的学习环境,使学生通过自主学习,去发现知识、理解知识并通过意义建构形成自己的认知结构。下面介绍用“几何画板”设计与制作“阻尼振动图线”课件,供大家参考。1.课件的设计思想在有阻力的情况下,物体所作的阻尼振动类似于简谐振动,只是振幅随时间按指数规律衰减。阻尼振动的位移方程为xt=Ae-βtcosωrt+φ0),式中(ωr=ω02-β2√),速度方程为vt=dxdt=-βAe-βtcosωrt+φ0-ωrAe-βtsinωrt+φ0。对于阻尼振动的位移、速度图线是按什么规律变化的,这种变化又是决…     

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。     

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.     

一种基于EDA软件演示物理实验的方法

将EDA，CAI引入大学物理实验是改进实验手段的一种新方法，文章介绍采用EWB软件演示简谐振动等的合成过程，特别是两个相互垂直振动的合成观察利萨如图形，具有操作与调节简易，过程模拟直观的特点，可进一步研究复杂的振动规律。同时介绍了利用软件开展大学物理实验教学的做法。     

振动方程求解方法探究

本文介绍了研究振动方程时的几种分析方法,并讨论了方程解的物理意义。自然界中最基本的振动是简谐振动,讨论简谐振动是研究复杂振动现象的基础,对其研究和分析方法很多,本文介绍几种求解振动方程的几种分析方法：1.常系数线性微分方程的一般求解法;2.拉普拉斯逆变换法;3.简谐振动的矩阵求解法,并讨论了方程解的物理意义。     

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。     

简谐振动中的“位移”概念

中学物理教材在讨论简谐振动时,一般是这样定义的:“在跟位移成正比而方向相反的回复力的作用下的振动,叫做简谐振动”。当给出简谐振动的运动学方程时,一般表示为:x=Acos(ωt+φ),并指出x表示t时刻相对原点O的位移,我们认为有必要讨论一下这里的“位移”概念。众所周知:“位移”是矢量,它描述质点在一定时间间隔内位置的变动,自质点初位置引向Δt时间后末位置的矢量称作质点在这段时间内的位移。可以表示为:     

旋转矢量法在简谐振动和简谐波问题求解中的应用

求解简谐振动和简谐波问题,一直是大学物理课程中学生学习的难点,其关键是初相位难以确定.若学生掌握了用旋转矢量求解相关问题的方法,则能直观、方便地研究简谐振动,达到化难为易、突破难点的目的.通过实例说明了旋转矢量法在简谐振动和平面简谐波中的运用.