第十一章 机械振动11.3 简谐运动的回复力与能量【教学目标】 1．掌握物体做简谐运动时回复力的特点，据此可判断物体是否做简谐运动。2．理解回复力的含义。3．知道简谐运动中的能量相互转化及转化的过程中机械能是守恒的。重点：简谐运动时回复力的特点及描述简谐运动的歌物理量的变化规律难点：简谐运动的动力学分析及能量分析【自主预习】1．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．(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．2．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． ① 在最大位移处， 最大， 为零； ② 在平衡位置处， 最大， 最小； ③ 在简谐运动中，振动系统的机械能 (选填“守恒”或“减小”)，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．[关键一点] 实际的运动都有一定的能量损耗，因此实际的运动振幅逐渐减小，简谐运动是一种理想化的模型．【典型例题】 一、对简谐运动的理解【例 1】．一质量为 m 的小球，通过一根轻质弹簧悬挂在天花板上，如图 11－3－2 所示。(1)小球在振动过程中的回复力实际上是________；(2)该小球的振动________(填“是”或“否”)为简谐运动；(3)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．振子的速度逐渐减小D．振子的加速度逐渐减小二、简谐运动的对称性【例 2】如图 11－3－5 所示，弹簧下面挂一质量为 m 的物体，物体在竖直方向上做振幅为 A 的简1谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长。则物体在振动过程中( )A．物体在最低点时的弹力大小应为 2mgB．弹簧的弹性势能和物体的动能总和保持不变C．弹簧最大弹性势能等于 2mgAD．物体的最大动能应等于 mgA三、简谐运动的能量【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...
