3简谐运动的回复力和能量(学案)班级姓名学号学习目标1、理解回复力的物理意义和特点;2、能够根据简谐运动的回复力特点证明简谐运动;3、知道简谐运动的机械能守恒及动能和势能的相互转化4、进一步理解简谐运动的周期性和对称性重点:回复力的来源,特点,简谐运动的证明;简谐运动的能量特点.难点:简谐运动的证明教学过程【预习导引】1.简谐运动的位移的在一次全振动中是怎样变化的?方向有什么特点?2.在弹簧振子一个周期的振动中,振子的合力怎么变化?方向有什么特点?【建构新知】一.回复力1.弹簧的形变量与位移的关系是什么?2.为什么把弹簧振子受到的合力称作回复力?证明以下几个物体为谐振子:1.证明漂浮在水面的木块为谐振子。(已知ρ水,ρ木,木块的横截面积S)2.竖直悬挂的弹簧振子(已知弹簧的劲度系数K)二.简谐运动的能量演示:水平方向的弹簧振子:问题:已知轻质弹簧的劲度系数为K,振幅为A。观察振子的位移、速度、加速度、受力)1.振子的最大速度;2.振子系统的机械能E。3.系统的机械能(能量)在振动过程中有何特点?完成书上的表格。1OBA【课堂训练】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x与时间t的关系如图所示,由图可知()A.质点振动的频率为4HzB.质点振动的振幅为2cmC.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.回复力相同C.速度相同D.加速度相同6.弹簧振子的质量为M,弹簧劲度系数为k,在振子上放一质量为m的木块,使两者一起振动,如图。木块的回复力F是振子对木块的摩擦力,F也满足xkF,x是弹簧的伸长(或压缩)量,那么kk为()A.MmB.mMmC.mMMD.mM7.一质点在水平方向上做简谐运动。如图,是该质点在s40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,该质点加速度最大自我小结:参考答案:1.BC2.ACD3.D4.BC5.C6.B7.ACD2xt1t2t00x0xcmx/st/02213524mM40cmx/st/