第2节 简谐运动的描述
1．知道振幅、周期、频率和相位的概念，知道全振动的含义，理解周期和频率的关系。
2．知道简谐运动的表达式及其各量的物理意义。
3．了解初相和相位差的概念，理解相位的物理意义。
4．能依据简谐运动的表达式描绘图象，或根据简谐运动图象写出表达式。
一、描述简谐运动的物理量
1．振幅
振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅是表示振动幅度大小的物理量，单位是米。振幅的两倍表示的是做振动的物体运动范围的大小。
2．周期和频率
(1)全振动：一个完整的振动过程，称为一次全振动。做简谐运动的物体完成一次全振动的时间总是相同的。
(2)周期：做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间，叫做振动的周期，用T表示。在国际单位制中，周期的单位是秒(s)。
(3)频率：单位时间内完成全振动的次数，叫做振动的频率，用f表示。在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。
(4)周期和频率的关系：f＝。
(5)周期和频率都是表示物体振动快慢的物理量，周期越小，频率越大，表示振动越快。
3．相位
在物理学中，我们用不同的相位来描述周期性运动在各个时刻所处的不同状态。
二、简谐运动的表达式
1．简谐运动的一般表达式为x＝Asin(ωt＋φ)。
(1)A表示简谐运动的振幅。
(2)ω是一个与频率成正比的量，叫做简谐运动的圆频率。它也表示简谐运动的快慢，ω＝＝2πf。
(3)ωt＋φ代表简谐运动的相位，φ是t＝0时的相位，称做初相位，或初相。
2．相位差
如果两个简谐运动的频率相同，其初相分别是φ1和φ2，当φ2>φ1时，它们的相位差是Δφ＝φ2－φ1。
判一判
(1)简谐运动的振幅大，振动的周期一定大。( )
(2)振幅就是振子的最大位移。( )
(3)振子从离开某位置到重新回到该位置的过程为一次全振动过程。( )
(4)从任一个位置出发到又回到这个位置所用的最短时间就是一个周期。( )
(5)简谐运动的表达式x＝Asin(ωt＋φ)中，ωt＋φ的单位是弧度。( )
(6)简谐运动的表达式x＝Asin(ωt＋φ)中，ω表示振动的快慢，ω越大，振动的周期越小。( )
提示：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
想一想
(1)简谐运动的表达式一定是正弦函数吗？
提示：不一定，还可以用余弦函数表示，只是对应的初相位不同。
(2)两个简谐运动有相位差Δφ，说明了什么？甲、乙两个简谐运动的相位差为π，意味着什么？
提示：两个简谐运动有相位差，说明其振动步调不相同。甲、乙两个简谐运动的相位差为π，意味着乙(甲)总比甲(乙)滞后个周期或次全振动。
