高中物理沪科版 选修第一册 简谐运动的回复力和能量 课件2.pptVIP

2.2简谐运动的回复力和能量1、会分析弹簧振子的受力情况，理解回复力的概念。2、认识位移、速度、回复力和加速度的变化规律及相互联系。3、会用能量观点分析水平弹簧振子动能、势能的变化情况，知道简谐运动遵从机械能守恒定律。振幅：描述振动强弱；周期和频率：描述振动快慢;相位：描述振动步调.物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动叫机械振动。如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的关系，即它的振动图像（x-t图像）是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动。OABOABCDOABCDOABCDOABCD物体做简谐运动时，位移及所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXXFFFFFF2、弹簧振子所受的合力F与振子位移x的大小成正比，且合力F的方向总是与位移x的方向相反。式中k为弹簧的劲度系数1、合力F的方向总是与位移x的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置,物理学中把这种力称为回复力。小结：表达式：1.定义:3.回复力特点:（1）大小：与振子的位移大小成正比。使振子回到平衡位置的合力。（4）来源：回复力是根据作用效果命名的，可以由某一个力或由几个力的合力提供，还有可能由某一个力的分力提供。总之，回复力一定是振动物体在振动方向上所受外力的合力。（3）系数k：由振动系统本身决定。对弹簧振子来说，k指弹簧的劲度系数。2.表达式:（2）方向：“-”表示与位移的方向相反，即回复力的方向总是指向平衡位置。简谐运动的回复力究竟有什么特点呢？思考：规定向右为正，弹簧的形变量△X与位移X的大小相等，弹簧的弹力F大小等于K△X，方向与位移方向总是相反，所以F=-K△X3.关系式:①“一”表示回复力方向始终与位移方向相反；④k表示回复力与位移的比例系数，叫回复力系数，对弹簧振子而言，K就是弹簧的劲度系数(常量)②x表示振动物体相对平衡位置的位移，方向总是背离平衡位置.（X包含了正负）；二、简谐运动的回复力F2.方向:总是指向平衡位置.1.F指振动物体沿振动方向上所受外力的合力。③矢量方程，F与X均包含了“正负”符号；对一切简谐运动都成立怎样才能判定给出的机械振动是不是简谐运动？思考：从运动学角度判定从力学角度判定1.判定方法：如果质点沿振动方向上所受外力的合力（回复力）与它相对平衡位置的位移大小成正比，方向总是相反,质点的运动就是简谐运动.2.证明步骤：三、简谐运动的判定：※即回复力满足F=-kx的运动就是简谐运动.其中的K指回复力系数，只有对弹簧振子，K才是弹簧的劲度系数①确定平衡位置；②对物体进行受力分析，求出沿振动方向上所受外力的合力（即回复力F）；③分析力F与位移X的大小与方向是否满足F=-KX1、当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（）CDA．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等B．振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功C．振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D．振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒2、(多选)一弹簧振子振动过程中的某段时间内其加速度的值越来越小，则在这段时间内()A．振子的速度越来越大B．振子正在向平衡位置运动C．振子的速度方向与回复力方向相反D．振子正在远离平衡位置

AB3、如图所示是某个单摆在0～0.4s时间内做简谐运动的图象，由图象可知()A．在0.25～0.3s时间内，摆球受到的回复力越来越小B．t＝0.7s时刻，摆球的速度最大C．摆球的动能和重力势能相互转化的周期为0.4sD．摆球的动能和重力势能相互转化的周期为0.2s

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