物理选择性必修1优质课公开课第3节 简谐运动的回复力和能量.pdf

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第3节简谐运动的回复力和能量

1.掌握简谐运动的动力学特征,明确回复力的概念。

2.知道简谐运动是一种没有能量损耗的理想情况。

3.理解简谐运动在一次全振动过程中,位移、回复力、加速度、速度、

动能、势能的变化情况。

一、简谐运动的回复力

1.填一填

平衡位置

(1)回复力:使振动物体回到_________的力。

(2)简谐运动的回复力:F=-kx。“-”表示回复力的方向与位移方向

相反

_____。

(3)简谐运动:如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小

正比平衡位置

成_____,并且总是指向___________,质点的运动就是简谐运动。

2.判一判

(1)做简谐运动物体所受回复力的方向总是与位移的方向相反。()

×

(2)做简谐运动物体所受回复力的方向总是与速度的方向相反。()

(3)做简谐运动物体所受回复力大小总是与位移的大小成正比。()

3.选一选

对于弹簧振子的回复力和位移的关系,下列图中正确的是()

解析:由简谐运动的回复力公式F=-kx可知,弹簧振子做简谐运动时的回复力

和位移的关系图像应如图C所示。

答案:C

二、简谐运动的能量

1.填一填

势能动能

(1)小球远离平衡位置时,_____增大,_____减小。

(2)小球在最大位移时,势能最大,动能为0。

动能势能

(3)小球在平衡位置时,______最大,______为0。

(4)简谐运动的能量特点:在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能和势能之

机械能守恒

和都是一定的,遵守___________定律。

机械能

(5)简谐运动的振幅越大,系统的________越大。

2.判一判

×

(1)水平弹簧振子运动到平衡位置时,回复力为0,因此系统的能量一定为0。()

(2)回复力变大时,弹簧振子的速度变小。()

(3)振动过程中的机械能守恒是一种理想化的模型,实际的振动是有一定的能量

损耗。()

3.想一想

在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有几个?动能最大的位置有几个?

提示:在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有两个

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