第3节简谐运动的回复力和能量_学案.doc

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1、11.3简谐运动的回复力和能量【学习目标】1、理解回复力的概念2、会用动力学的方法，分析简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律3、会用能量守恒的观点，分析水平弹簧振子中动能、势能、总能量的变化规律【学习过程】物体做匀速直线运动时，所受合力_________物体做匀变速直线运动时，所受合力大小_________，方向___________;物体做匀速圆周运动时，所受合力大小_______，方向与速度方向______并________，物体做简谐运动时，所受合力有什么特点？一、简谐运动的回复力1.回复力（1）定义：把物体拉回到的力。（

2、2）方向：总是指向。（3）表达式：F=即回复力与物体位移大小成，表明回复力与位移方向始终______2简谐运动：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成，并且总是指向，质点的运动就是简谐运动。二、简谐运动的能量（并完成课本P11《思考与讨论》）【提出问题】弹簧振子的速度在不断变化，因而它的动能在__________；弹簧的伸长量和压缩量在不断变化，因而它的势能也在__________，它们的变化具有什么规律？【思考与讨论】请在下表中填出弹簧振子在一个全振动过程中的各个阶段中回复力、加速度、速度、对平衡位置的位移、能量的变化情况振子的运

3、动对O点位移的方向怎样？大小如何变化？回复力的方向怎样？大小如何变化？加速度的方向怎样？大小如何变化？速度的方向怎样？大小如何变化？振子的动能弹簧的势能总结：（1）在最大位移处，能最大，能为零；（2）在平衡位置处，能最大，能最小。简谐运动的能量是指振动系统的机械能，振动的过程就是和互相转化的过程。基础练习例1如图所示，是一弹簧振子，设向右方向为正，O为平衡位置，则（）A．A→O位移为负值，速度为正值ABOB．O→B时，位移为正值，加速度为负值C．B→O时，位移为负值，速度为负值D．O→A时，位移为负值，加速度为正值例2如图是质点做简谐振动

4、的图像，由此可知（）A．t=0时，质点的位移、速度均为零B．t=1s时，质点的位移为正向最大，速度为零，加速度为负向最大C．t=2s时，质点的位移为零，速度为负向最大值，加速度为零D．质点的振幅为5cm，周期为2s【课后练习】1、一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移与时间t的关系如图所示，由图可知（）A．质点振动的频率为4B．质点振动的振幅为2cmC．在t=3s时刻，质点的速率最大D．在t=4s时刻，质点所受的合力为零2、做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是（）。A．加速度B．速度C．位移D．回复力3．一质点做简谐运动时

5、，其振动图象如图。由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的（）A．位移相同B．回复力大小相同C．速度相同D．加速度相同4．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的（）A．加速度B．速度C．位移D．动能5．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（）A．振子所受的回复力逐渐增大B．振子的位移逐渐增大C．振子的速率逐渐减小D．弹簧的弹性势能逐渐减小