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3-4-11-3
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上传时间: 2014-08-23
上传者: admin
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三、简谐运动的回复力和能量
【学习目标】
1.知道振幅越大，振动的能量(总机械能)越大；
2.对单摆，应能根据机械能守恒定律进行定量计算；
3.对水平的弹簧振子，应能定量地说明弹性势能与动能的转化；
4.知道简谐运动的回复力特点及回复力的来源。
【学习重点】
1.对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。
2.什么是阻尼振动。
【学习难点】关于简谐运动中能量的转化。
【学习过程】
一、预习导学
简谐运动的回复力
1. 弹簧振子振动时，回复力与位移关系是
2.公式表示为
其中，式中F为 ；x为 ；k是 。负号表示 。
3.简谐运动：____________________________________________ ____
___________________________________________________________
简谐运动的能量
水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸，松手后所做的简谐运动。不计阻力。
单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动；如下图所示
试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况，并填入表格。
A
A O
O
O B
B
位移s
?[来源:学科
?
?
?
?
速度v
?
?
?
?
?
回复力F
?
?
?
?
?
加速度a
?
?
?
?
?
动能
?
?
?
?
?
势能
?
?
?
?
?
总能
理论上可以证明，如果 造成的损耗可以忽略，在弹簧振子运动的任意位置，系统的动能与势能之和都是 的，这与机械能守恒定律相一致。
实际的运动都有一定的能量损耗，所以简谐运动是一种 的模型。
二、合作探究
分析教材P12图11.3-3；11.3-4；11.3-5中物体振动过程中，哪些力提供了振动的回复力？它们是简谐运动吗？
三、重点讲解
讲解学生探究内容，教给学生分析“回复力”的方法
四、检测导练
1．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（ ）
A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．加速度正在减小 D．动能正在减小
2．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，都具有相同的（ ）
A．加速度 B．速度 C．位移 D．动能
3．弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动，在振子向平衡位置运动的过程中（ ）
A．振子所受的回复力逐渐增大 B．振子的位移逐渐增大
C．振子的速率逐渐减小 D．弹簧的弹性势能逐渐减小
4．一质点做简谐运动，其离开平衡位置的位移与时间t的关系如图所示，由图可知
A．质点振动的频率为4 B．质点振动的振幅为2cm[来源:Z.
C．在t=3s时刻，质点的速率最大
D．在t=4s时刻，质点所受的合力为零
5．一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在内的振动图象，下列叙述中正确的是（ ）
A．再过1s，该质点的位移为正的最大值[来源:学科
B．再过2s，该质点的瞬时速度为零
C．再过3s，该质点的加速度方向竖直向上
D．再过4s，该质点加速度最大
6．一质点做简谐运动时，其振动图象如图。由图可知，在t1和t2时刻，质点运动的（ ）
A．位移相同 B．回复力大小相同C．速度相同 D．加速度相同
7．一个在水平方向做简谐运动的弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开始向右运动，在0.17s时刻，振子的运动情况是（ ）
A．正在向左做减速运动 B．正在向右做加速运动
C．加速度正在减小 D．动能正在减小
五、自主反思：
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