1、,第十一章：機(jī)械振動(dòng),第 3 節(jié)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量,1.理解回復(fù)力的概念。 2.會(huì)用動(dòng)力學(xué)的方法，分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的位移、速度、 回復(fù)力和加速度的變化規(guī)律。 3.會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)，分析水平彈簧振子中動(dòng)能、勢(shì)能、 總能量的變化規(guī)律。,通過對(duì)彈簧振子所做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的分析，得到有關(guān)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 的一般規(guī)律性的結(jié)論，使學(xué)生知道從個(gè)別到一般的思維方法。 分析彈簧振子振動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，提高學(xué)生分析和解決 問題的能力。物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力和慣性之間關(guān)系的教學(xué)， 使學(xué)生認(rèn)識(shí)到回復(fù)力和慣性是矛盾的兩個(gè)對(duì)立面，正是這一對(duì)立 面能夠使物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中能量的相互轉(zhuǎn)化情況， 對(duì)學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)世界

2、遵循對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律觀點(diǎn)的滲透。 教學(xué)難點(diǎn):通過課件讓學(xué)生總結(jié)物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中位移、 回復(fù)力、加速度、速度的變化。,O,A,B,（請(qǐng)點(diǎn)擊小球）,物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的合力有什么特點(diǎn)？,一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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。,F=kx （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。,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),

3、x,v,F、a,動(dòng)能,勢(shì)能,A,A-O,O,O-B,B,向左最大,向左減小,向右最大,向右最大,向右最大,向右增大,向右減小,向右增大,向右減小,向左增大,向左最大,增大,最大,減小,最大,減小,增大,最大,O,A,B,二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的各個(gè)物理量變化規(guī)律,0,0,0,0,0,0,0,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化， 所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。,（1）當(dāng)物體從最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)， 由于v與a的方向一致，物體做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)。,（2）當(dāng)物體從平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)時(shí)， 由于v與a的方向相反，物體做加速度越來越大的減速運(yùn)動(dòng)。,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振

4、動(dòng)的能量越大,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能和勢(shì)能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量 保持不變，即機(jī)械能守恒。,試畫出物體在做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的Ek-t和Ep-t及E-t圖象,機(jī)械能,勢(shì)能,動(dòng)能,A,B,O,三、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量,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？,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,來源:Zxxk.Com,1.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)位移為負(fù)值時(shí)，以下說法正確的是（ ）,B,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(fù)值，加速度一定為正值 D速度不一定為負(fù)值，加速度一定為負(fù)值,2.在簡(jiǎn)

5、諧運(yùn)動(dòng)中，振子每次經(jīng)過同一位置時(shí)，下列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的是 （ ） A速度、加速度、動(dòng)能 B加速度、回復(fù)力和位移 C加速度、動(dòng)能和位移 D位移、動(dòng)能、回復(fù)力,BCD,3.當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的（ ）,CD,A.振子在振動(dòng)過程中，速度相同時(shí)，彈簧的長度一定相等 B.振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧彈力始終做 負(fù)功 C.振子在振動(dòng)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(dòng)過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒,4.關(guān)于彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量，下列說法正確的有 （ ）,ABC,A等于在平衡位置時(shí)振子的動(dòng)能 B等于在最大位移時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能 C等于任意時(shí)刻振子動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和 D位移越大振動(dòng)能量也越大,5.如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，由此可知（ ） At=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移、速度均為零 Bt=1 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的位移為正向