内蒙古乌拉特中旗一中高中物理《第三节简谐运动的回复力和能量》导学案 新人教版选修3-2VIP专享

内蒙古乌拉特中旗一中高中物理选修《第三节简谐运动的回复力和能量》导学案3.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．【学习难点】理解回复力概念，对振动形成原因的认识【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳【学习过程】（一）简谐运动的回复力问题：振动形成的原因： （以水平弹簧振子为例）思考：（如图所示）当把小球从它静止的位置即平衡位置 O 拉开一小段距离到 A 再放开后，它为什么会在 A--O--B 之间振动呢？ 1.简谐运动的回复力① 回复力定义：振动物体偏离平衡位置后，所受到的总要使它回到 且方向始终指向 的力，通常把这个力称为 。② 回复力的方向：总是指向 。振动的平衡位置 O 也可以说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。③ 回复力是根据 命名的。④ 回复力来源：对于水平方向的弹簧振子，振子所受的回复力就是 回复力也可以是重力、弹力或摩擦力，或几个力的合力，或某个力的分力等。例如：如图 11—3～1 甲所示，水平方向的弹簧振子，振子所受的回复力就是 ； 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，m 随 M 一起振动，m 的回复力是静摩擦力．（振子由于 而离开平衡位置，当振子离开平衡位置后，振子所受的 总是使振子回到平衡位置，这样不断地进行下去就形成了振动。）2.简谐运动的动力学特征： 问题：弹簧振子振动时，不同的位置位移不同，回复力也不同，那回复力与位移又有什么关系呢（小组讨论）？表达式： 式中 F 为 ，x 为 k 为 ，负号表示 理论研究表明，如果质点所受的力 与它 ，并且 ，质点的运动就是简谐运动。简谐运动的动力学特征：做简谐运动的质点，回复力总满足 的形式。说明式中 F为回复力；x 为偏离平衡位置的位移；k 是比例常数。对于弹簧振子，k 是劲度系数，对于其他物体的简谐运动，k 是比例常数；负号表示回复力与位移的方向总相反。这就是简谐运动的动力学特征。1这也是判断物体是否做简谐运动的方法两种判断物体是否做简谐运动的条件：①x-t 图像为正弦曲线②F-x 满足 F=-kx 的形式做一做：用第二种方法来判断竖直的弹簧拉一个小球的振动是不是简谐运动？【模型】竖直方向的弹簧振子（1）平衡位置： 受力特点：（2）当小球向下偏离平衡位置o拉动x长度到C时，弹簧的弹力：（3）对振子在C位置进行受力分析，规定向下为正方向，则振子所受的回复力为：（4）回复力与位...