第02节简谐运动的力和能量特征.ppt

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1、第十一章机械振动§11.3简谐运动的回复力和能量建平县高级中学物理组：李云亮以弹簧振子为例，振子所受的合力有什么特点？OABCDFXOABCDXF1.OABCDXFOBCDAXF2.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。F=-kx式中K为弹簧的劲度系数由于力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。所以称为回复力一、简谐运动的回复力1.定义:2.特点:1）方向始终指向平衡位置2）大小与质点位移大小成正比使振子回到平衡位置的力3、回复力来源：

2、振动方向上的合外力或某个力的分力按力的作用效果命名如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。4.简谐运动的动力学特点5.简谐运动的运动学特点变加速运动思考：教材中的“理论上可以证明”如何理解？你能证明吗？提示：从微积分的角度分析【典例分析】如图将弹簧振子沿竖直方向悬挂起来，弹簧的劲度系数为，小球的质量为，小球在平衡位置静止，现沿竖直方向将小球拉离平衡位置后松开，试判断小球的振动是否为简谐运动？（空气阻力不计）判断物体是否做简谐运动的方法：（2）根据回复力

3、的规律F=-kx去判断：（1）根据物体的振动图像去判断1）确定平衡位置；2）任取偏离平衡位置的一点，分析回复力的来源，看回复力是否满足F＝－kx。XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大简谐运动中的各个物理量变化规律OABCD1、简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。2、简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大3、弹簧振子的能量=振子的最大动能=最大弹性势能

4、=任意位置振子的机械能二.简谐运动的能量小结