罗晓东张帅 物理 421.doc

金牌教练 助力一生 学 科 教 师 辅 导 教 案 教师： 罗晓东 科目：物理 学生：张帅 日期： 201.3.4.21 优学教育学科教师辅导教案 讲义编号 5 学员编号：yxlb082 年 级：高二 课时数：1 学员姓名：张帅 辅导科目：物理 学科教师：罗晓东 课 题 简谐运动 授课日期及时段 2013.4.21 8：00---10：00 教学目的 1、机械振动 2、简谐运动 3、单摆：是一种理想化的模型 4、振动的能量 5、受迫振动和共振 教学内容 课前自测 １、如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO 的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内，下列说法错误的是( ) 重力做功2mgh B.重力的冲量大小为mgT/2 C.合外力的冲量为零 D.合外力做功为零 2、如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量.当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中( ) A.甲的振幅大于乙的振幅 B.甲的振幅小于乙的振幅 C.甲的最大速度小于乙的最大速度 D.甲的最大速度大于乙的最大速度 精讲释疑 1、机械振动：质点绕平衡位置（沿直线或弧线）所做的往复运动，是运动的一种形式。 （1）振动的特点:①存在某一中心位置，叫平衡位置；②往复运动。这是判断物体运动是否是机械振动的条件. ※平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振动停止后，振动物体所在位置。平衡位置通常在振动轨迹的中点。“平衡位置”不等于“平衡状态”。平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。（如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态） （2）产生条件： ※回复力：使振动物体返回平衡位置的力，它总是指向平衡位置。它是效果力，是质点所受诸外力指向平衡位置的合力，它既可能是几个力的合力，也可能是某个力或某个力的分力。 举例：单摆的回复力为重力的一个分力。 说明：回复力不一定是合外力，是指向平衡位置的合外力。 （3）描述振动的物理量： ①振幅（A）：振动质点离开平衡位置的最大距离。 是标量。注意与位移的区别：位移是由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，始点是平衡位置，所以跟回复力方向永远相反。其最大值为振幅。 表示振动的强弱。 ②周期（T）：振动质点完成一次全振动所用的时间。 A、表示振动快慢的物理量； B、全振动：振动质点经过一段过程后其状态复原（所有量S、V、a等回归）。 举例：弹簧振子。 ③频率（f）：1秒钟完成全振动的次数。 表示振动的快慢； 与周期的关系：f = 1/T 说明：当质点发生自由振动时，T和f由振动系统本身的性质决定，是定值，因此又叫固有频率与固有周期。固有周期和固有频率与物体所处的状态无关。 2、简谐运动：物体所受的回复力跟位移大小成正比时，物体所做的振动称简偕运动，它是机械振动最基本、最简单的形式。 （1）特点： ①受力特点：F = －kx 理解：a、F周期性变化，大小与x成正比，方向总是指向平衡位置。而x总背离平衡位置，故F与x方向总相反； a、当x = 0时（平衡位置），F = 0，但F合不一定为0。举例：单摆。 ②运动特点：变加速运动 由加速度a = F/ m =－kx／m，可知a方向与位移方向相反，总指向平衡位置，大小与位移的大小成正比，因此加速度周期性变化。 说明：在平衡位置时，a = 0，但V最大；在最大位移处，a最大，但V = 0。 ③能量特点：振动过程中机械能守恒。 （2）各量随时间的变化规律：x、F、a、v、p、Ek等。 ①凡离开平衡位置的过程：x、F、a、Ek均增大，v、Ek、p均减小；凡向平衡位置移动时：x、F、a、EP均减小，v、Ek、p均增大。 ②平衡位置处：x、F、a为零，EP最小，v、Ek、p最大；在最大位移处：F、a、EP均最大，v、Ek、p为零。 ③平衡位置两侧的对称点各量的大