2.3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量物理人教版（新教材）選擇性必修第一冊(cè)說(shuō)明：物體的運(yùn)動(dòng)跟它的受力有關(guān)，振動(dòng)的受力有何特點(diǎn)呢？思考：我們學(xué)過(guò)哪些運(yùn)動(dòng)及其受力如何？直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)變加速直線運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)(F合=0)(F合=ma)(F合在變化）(F合=mg)(F合=mg)(F合=F向)(F合部分提供向心力)思考：彈簧振子為什么這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)？

彈簧振子這個(gè)系統(tǒng)在內(nèi)力回復(fù)力的作用下始終回到平衡位置。

一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特點(diǎn)：彈簧振子所受的合力F與振子位移X的大小成正比，且合力F的方向總是與位移X的方向相反。式中K為彈簧的勁度系數(shù)

由于力F的方向總是與位移X的方向相反，即總是指向平衡位置。它的作用總是要把物體拉回到平衡位置。所以稱(chēng)為回復(fù)力F=-kx1.定義:2.特點(diǎn):①按力的作用效果命名②方向始終指向平衡位置

使振子回到平衡位置的力3、來(lái)源：振動(dòng)方向上的合外力

一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力

如果質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力與它偏離平衡位置的位移大小成正比，并且始終指向平衡位置（即與位移方向相反）,質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。4.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn):5.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn):

一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力F=-kx豎直方向振動(dòng)的彈簧振子所做的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？思考題：判斷物體是否做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方法：（2）根據(jù)回復(fù)力的規(guī)律F=-kx去判斷（1）根據(jù)物體的振動(dòng)圖像去判斷證明:證明步驟：1、找平衡位置2、找回復(fù)力3、找F=kx4、找方向關(guān)系證明:

①平衡狀態(tài)時(shí)有:mg-kx0=0

②當(dāng)向下拉動(dòng)x長(zhǎng)度時(shí)彈簧所受的合外力為：

F=-k(x+x0)+mg

=-kx-kx0+mg

=-kx

(符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式)

二、能量2.能量由勁度系數(shù)和振幅決定.1.動(dòng)能和勢(shì)能總量保持不變，即機(jī)械能守恒。OABtE0ABo機(jī)械能三、三大特征三、三大特征1．瞬時(shí)性:a、F、x具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性2．對(duì)稱(chēng)性:(1)關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)，a(F回)大小相等，V大小相等，EK相等，EP相等。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)稱(chēng)3．周期性:(1)若t2－t1＝nT，則t1、t2兩時(shí)刻振動(dòng)物體在同一位置，運(yùn)動(dòng)情況完全相同。(2)若t2－t1＝nT＋T/2，則t1、t2兩時(shí)刻描述運(yùn)動(dòng)的物理量(x、F、a、v)大小均相等、方向相反(或均為零)。例1：一質(zhì)量為m的小球，通過(guò)一根輕質(zhì)彈簧懸掛在天花板上，如圖所示。(1)小球在振動(dòng)過(guò)程中的回復(fù)力實(shí)際上是_____________________________。(2)該小球的振動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？彈簧彈力和小球重力的合力是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)例2．(多選)如圖所示，彈簧振子B上放一個(gè)物塊A，在A與B一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于物塊A受力的說(shuō)法中正確的是(

)A．物塊A受重力、支持力及彈簧對(duì)它的恒定的彈力B．物塊A受重力、支持力及彈簧對(duì)它的大小和方向都隨時(shí)間變化的彈力C．物塊A做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力是B對(duì)它的摩擦力D．物塊A受重力、支持力及B對(duì)它的大小和方向都隨時(shí)間變化的摩擦力CD例3.(多選)如圖所示，物體系在兩彈簧之間，彈簧勁度系數(shù)分別為k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，兩彈簧均處于自然狀態(tài)?，F(xiàn)在向右拉動(dòng)物體，然后釋放，物體在B、C間振動(dòng)，O為平衡位置(不計(jì)阻力)，設(shè)向右為正方向，物體相對(duì)O點(diǎn)的位移為x，則下列判斷正確的是(

)A．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，OC＝OBB．物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，OC≠OBC．物體所受合力F＝－kxD．物體所受合力F＝－3kxAD例4.如圖所示是一個(gè)彈簧振子在0～0.4s時(shí)間內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，由圖像可知(

)A．在0.25～0.3s時(shí)間內(nèi)，

振子受到的回復(fù)力越來(lái)越小B．t＝0.7s時(shí)刻，振子的速度最大C．振子的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的周期為0.4sD．振子的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的周期為0.2sD例5.(多選)如圖所示，彈簧振子在C、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為其平衡位置，則(

)A．振子在由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過(guò)

程中，回復(fù)力逐漸增大B．振子在由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，速度不斷增加C．振子在O點(diǎn)加速度最小，在B點(diǎn)加速度最大D．振子通過(guò)平衡位置O點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小CD例6.