2.3 简谐运动的回复力和能量 （教学课件）—— 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptxVIP

2.3简谐运动的回复力和能量;

1.知道简谐运动的回复力及表达式

2.会定性分析位移、速度、加速

度、回复力、动能、势能及机械能

的变化情况;

MM

M:左最大位移O:平衡位置M:右最大位移

复习：简谐运动的表达式是怎样的?

x=Asin(wt+φ);

MM

M:左最大位移O:平衡位置M:右最大位移

当我们把弹簧振子的小球拉离平衡位置释放

后，小球就会在平衡位置附近做简谐运动。;

物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点?;

一.简谐运动的回复力

1.定义：使振子回到平衡位置的力

2.公式：_表示回复力方向始终与位移

方向相反

F=-离开平衡位置的位移

比例系数(常量)

3.方向：方向始终指向平衡位置;

如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正

比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动.即回复力满足F=-kx的运动就是简谐运动;

简谐运动的两种证明

简谐运动的运动学特征

证明振动的图象为正弦

图象即可;

证明：在劲度系数为k,原长为L,固定于一点的弹簧下端挂一质

量为m的小球，释放后小球做上下振动，此时弹簧没有超出弹性限度，小球的振动是简谐运动吗? ;

回复力是效果力，可以是一个力单独提供，也可由几

个力的合力提供，或由某个力的分力提供.;

典型例题

【例题1】(多选)如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复

运动，下列说法正确的是()

A.弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用

B.弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用

C.振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大

D.振子由O向B运动过程中，回复力的方向指向平衡位置;

【变式训练1】如图所示，弹簧振子B上放一个物块A,在A与B一起做简谐

运动的过程中，下列关于A受力的说法正确的是()

A.物块A受重力、支持力及弹簧对它的恒定的弹力

B.物块A受重力、支持力及弹簧对它的大小和方向都随时间变化的弹力

C.物块A受重力、支持力??B对它的恒定的摩擦力

D.物块A受重力、支持力及B对它的大小和方向都随时间变化的摩擦力;

做简谐运动的物体，一个周期内能量是如何变化的?;;;;

【例题2】(多选)把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧

振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是()

A.小球在O位置时，动能最大，加速度最小

B.小球在A、B位置时，势能最大，加速度最大

C.小球从A经0到B的过程中，回复力一直做正功

D.小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加;

像可知()

A.在0.1s时，由于位移为零，所以振动能量为零

B.在0.2s时，振子具有最大势能

C.在0.35s时，振子具有的能量尚未达到最大值

D.在0.4s时，振子的动能最大;

简谐运动的能量与振幅有关

简谐运动的能量

简谐运动机械能守恒