1、2020/7/10,1,1、描述簡諧運動的物理量 振幅：描述振動強弱； 周期和頻率：描述振動快慢; 相位：描述振動步調(diào). 2、簡諧運動的表達式：,復(fù)習(xí)回顧,2020/7/10,2,第三節(jié) 簡諧運動的回復(fù)力和能量,2020/7/10,3,思考與討論,O,A,B,物體做簡諧運動時，所受的合力有什么特點？,2020/7/10,4,一、簡諧運動的回復(fù)力,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。所以稱為回復(fù)力,2020/7/10,5,1.定義

2、:,2.特點:,按力的作用效果命名， 方向始終指向平衡位置,使振子回到平衡位置的力,3、回復(fù)力來源：,振動方向上的合外力,一、簡諧運動的回復(fù)力,2020/7/10,6,4.公式:,“-” 表示回復(fù)力方向始終與位移方向相反.,(胡克定律),k -彈簧的勁度系數(shù)(常量),x -振子離開平衡位置的位移,簡稱位移, 方向總是背離平衡位置.,(1)大小:,一、簡諧運動的回復(fù)力,(2)方向: 總是指向平衡位置.,2020/7/10,7,物體做簡諧運動的條件是什么？,思考與討論：,簡諧運動是什么性質(zhì)的運動？,2020/7/10,8,如果質(zhì)點所受的回復(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（

3、即與位移方向相反）,質(zhì)點的運動就是簡諧運動。,5.簡諧運動的動力學(xué)特點（條件）,F回=kx,6.簡諧運動的運動學(xué)特點,2020/7/10,9,（1）當物體從最大位移處向平衡位置運動時，由于v與a的方向一致，物體做加速度越來越小的加速運動。 （2）當物體從平衡位置向最大位移處運動時，由于v與a的方向相反，物體做加速度越來越大的減速運動。,簡諧運動是變加速運動,2020/7/10,10,X,v,F、a,動能,勢能,A,A-O,O,O-B,B,向左最大,向左減小,向右最大,向右最大,0,向右最大,向右增大,向右減小,0,0,向右增大,向右減小,向左增大,0,向左最大,0,增大,最大,減小,0,最大,

4、減小,0,增大,最大,O,A,B,分析總結(jié)：結(jié)合下圖完成下表,2020/7/10,11,簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒。,二、簡諧運動的能量,試畫出物體在做簡諧運動時的Ek-t和Ep-t及E-t圖象,機械能,勢能,動能,A,B,O,簡諧運動的能量由勁度系數(shù)和振幅決定.勁度系數(shù)越大, 振動的能量越大；振幅越大，振動的能量越大.,2020/7/10,12,豎直方向振動的彈簧振子所做的振動是簡諧運動嗎？,思考題：,2020/7/10,13,例1證明:豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動,證明步驟： 1、找平衡位置 2、找回復(fù)力 3、找F=kx 4、找方向關(guān)系,202

5、0/7/10,14,證明:平衡狀態(tài)時有: mg=kx0 當向下拉動x長度時彈簧所受的合外力為 F=-k(x+x0)+mg =-kx-kx0+mg =-kx,2020/7/10,15,證明:平衡狀態(tài)時有: mg=kx0當向下拉動x長度時彈簧所受的合外力為F=-k(x+x0)+mg =-kx-kx0+mg =-kx(符合簡諧運動的公式),2020/7/10,16,例2 作簡諧運動的物體，當它每次經(jīng)過同一位置時，一定相同的物理量是（ ） A：速度 B：位移 C：回復(fù)力 D：加速度,BCD,2020/7/10,17,小結(jié),1、回復(fù)力：使振動物體回到平衡位置的力.,2、簡諧運動回復(fù)力的特點：如果質(zhì)點所受

6、的回復(fù)力與它d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)點的運動就是簡諧運動。,3、簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變，即機械能守恒.,2020/7/10,18,1:做簡諧運動的物體，當位移為負值時，以下說法正確的是 （ ）,A速度一定為正值，加速度一定為正值 B速度不一定為正值，但加速度一定為正值 C速度一定為負值，加速度一定為正值 D速度不一定為負值，加速度一定為負值,B,課堂練習(xí),2020/7/10,19,2、當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時，下列說法正確的（ ）,A振子在振動過程中，速度相同時，彈簧的長度一定相等 B振子從最低

7、點向平衡位置運動過程中，彈簧彈力始終做負功 C振子在振動過程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供 D振子在振動過程中，系統(tǒng)的機械能一定守恒,CD,2020/7/10,20,3、關(guān)于彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有 （ ）,A等于在平衡位置時振子的動能 B等于在最大位移時彈簧的彈性勢能 C等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和 D位移越大振動能量也越大,ABC,2020/7/10,21,4如圖是質(zhì)點做簡諧振動的圖像，由此可知（ ） At=0時，質(zhì)點的位移、速度均為零 Bt=1s時，質(zhì)點的位移為正向最大，速度為零，加速度為負向最大 Ct=2s時，質(zhì)點的位移為零，速度為負向最大值，加速度為零 D質(zhì)點的振幅為5cm，周期為2s,BC,2020/7/10,22,例2 如圖所示，某一時刻彈簧振子的小球運動到平衡位置右側(cè)，距平衡位置0點3cm處的B點，已知小球的質(zhì)量為1kg，小球離開平衡位置的最大距離為5cm，彈簧的勁