简谐运动的回复力和能量1．理解回复力的概念。2．会用动力学的知识，分析简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。3．会用能量守恒的观点，分析水平弹簧振子中动能、势能、总能量的变化规律。日常生活中经常会遇到机械振动的情况：机器的振动、桥梁的振动、树枝的摇动、乐器的发声等，它们的振动比较复杂，但这些复杂的振动都是由简单的振动组成的，那么最基本、最简单的机械振动是什么呢？这种最简单、最基本的机械振动的振子受到的力有什么特点呢？提示：如图所示，最基本、最简单的机械振动是简谐运动，简谐运动的物体受到的力是周期性变化的。1．简谐运动的回复力(1)简谐运动的动力学定义：如果______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。(2)回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向______，总是指向__________，它的作用是使振子能够______平衡位置。(3)表达式：__________，即回复力与物体的位移大小成正比，负号表明____________，k是常数。对于弹簧振子，k 为弹簧的__________。2．简谐运动的能量(1)振子的速度与动能：______不断变化，______也在不断变化。(2)弹簧形变量与势能：弹簧形变量在______，因而势能也在______。(3)简谐运动过程是一个动能和势能不断变化的过程，在任意时刻振动物体的总机械能不变。在平衡位置处，动能_______，势能________；在最大位移处，势能________，动能______。振动的机械能与______有关，振幅______，机械能就________。(4)实际的运动都有一定的能量损耗，所以简谐运动是一种理想化的模型。思考：弹簧振子在振动过程中动能与势能相互转化，振子的位移 x、回复力 F、加速度 a、速度 v 四个物理量中有哪几个与动能的变化步调一致？答案： 1．(1)质点 正比 平衡位置(2)相反 平衡位置 回到(3)F＝－kx 回复力与位移方向始终相反 劲度系数2．(1)速度 动能(2)变化 变化1(3)最大 最小 最大 最小 振幅 越大 越大思考提示：只有速度 v。一、正确理解回复力1．回复力是根据力的效果命名的，它可以是一个力，也可以是多个力的合力，还可以由某个力的分力提供。例如：如图甲所示，水平方向的弹簧振子，弹力充当回复力；如图乙所示，竖直方向的弹簧振子弹力和重力的合力充当回复力；如图丙所示，m1随 m2一起振动，m1的回复力是静摩擦力。2．“负号”表示回复力的方向与位移方向始终相反。3．表达式反映出了回复力 F 与...
