1、阳高一中高二学案（3）课 题： 简谐运动的回复力和能量学习目标： 1、掌握在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度变化的规律。2、掌握简谐运动回复力的特征。3、对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。学习重点：简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律，简谐运动中能量转化。必须掌握的重要内容和规律：一、简谐运动的回复力 (1)定义：使振动物体回到平衡位置的力(2)效果：把物体拉回到平衡位置是效果力，可能是物体受到的合力，也可能是物体受到合力的分力。(3)方向：总是指向 (4)表达式：F=-kx即回复力与物体的位移大小成 ，“-”表明同复力与位移方向始终 ，k是一个常数，由简谐运
2、动系统决定(5)简谐运动的动力学定义：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(6)判断振动为简谐运动的方法运动学方法：找出质点的位移与时间的关系，若遵从正弦函数的规律，即它的振动图象(xt图象)是一条正弦曲线，就可判定此振动为简谐运动动力学方法：若回复力F与位移x间的关系满足Fkx，则物体做简谐运动，否则就不是简谐运动二、简谐运动的能量 (1)振动系统的状态与能量的关系：一般指振动系统的机械能振动的过程就是动能和势能互相转化的过程 在最大位移处， 最大， 为零； 在平衡位置处， 最大， 最小； 在简谐运动中，振动系统的机械能 (选填“守恒”或“减
3、小”)，因此简谐运动是一种理想化的模型(2)决定能量大小的因素振动系统的机械能跟 有关 越大，机械能就越大，振动越强对于一个确定的简谐运动是 (选填“等幅”或“减幅”)振动三、简谐运动中各量的变化情况以弹簧振子为例看简谐运动中各量的变化位置AAOOOBB位移的大小最大0最大速度的大小0最大0动能0最大0势能最大最小最大总能不变不变不变不变不变回复力加速度【例1】如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是()A弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用B弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力作用C振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大D振子由O向B
4、运动过程中，回复力的方向指向平衡位置【例2】如图所示，将一劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧的一端固定在倾角为的光滑斜面的顶端，另一端连接一质量为m的小球将小球沿斜面拉下一段距离后松手证明：小球的运动是简谐运动【例3】弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是()A振子在平衡位置时，动能最大，势能最小B振子在最大位移处，势能最大，动能最小C振子在向平衡位置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小D在任意时刻，动能与势能之和保持不变【例4】.如图所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，平衡位置为O，已知振子的质量为M，若振子运动到B处时将一质量为m的物体放到M的上面，且m和M无相对运动而一起运动，下述正确的是()A振幅不 B振幅减小 C最大动能不变 D最大动能减少
