课堂探究

　　一、振动中物体的位移、速度是如何变化的呢？

　　振动物体的位移是相对平衡位置的位移，它总是以平衡位置为起始点，方向由平衡位置指向物体所在的位置，位移的大小等于这两个位置之间的距离。若有一质点沿AB直线在平衡位置O点两侧做简谐运动，如图所示，我们选由O向B的方向为正方向。当质点经O点时，其位移为零；在质点由O 点向B点运动的过程中，位移水平向右逐渐增大，速度也水平向右但逐渐减小；当质点到达B点时位移最大而速度减小为零；在质点由B点返回O点的过程中，位移的方向仍然向右但逐渐减小，而速度改为水平向左逐渐增大。在质点由O到A再返回O的过程中，位移的方向始终水平向左，大小由零逐渐增大到最大、再逐渐减小到零；速度的方向先向左再向右，大小先减小再增大。

　　当位移相同时，物体运动的速度大小相等，但方向可能相同，也可能相反；当速度相同时，位移大小相等，但方向可能相同，也可能相反。

　　二、关于简谐运动图象的理解

　　简谐运动是一种复杂的非匀变速运动，但运动的特点具有简单的周期性、重复性、对称性，所以用图象研究要比用函数关系研究更直观、简便。图象方法是物理学中常用的研究方法。

　　简谐运动的图象不是振动质点的轨迹，简谐运动质点的轨迹是质点往复运动的线段(如弹簧振子)或圆弧(如后面要讲的单摆)，而简谐运动的图象是以纵坐标(位移轴)的数值表示质点相对平衡位置的位移，以横坐标(时间轴)的数值表示各个时刻，这样在x－t坐标系内，可以找出各个时刻对应质点位移坐标的点，即位移随时间变化的情况--振动图象，例如图中P1的坐标(t1，x1)并不表示t1时刻质点在P1点，而是表示在t1时刻质点离开平衡位置在正方向上的位移是x1，所以振动图象并不是质点的运动轨迹。

　　图象上任一时刻过该点切线的斜率数值代表该时刻振子的速度大小，正负表示速度的方向，正值时沿x轴正方向，负值时沿x轴负方向。

简谐运动的图象随时间的增加而延伸，过去时刻的图形已成为了历史，将永远保持不变。