物理：11.3《简谐运动的回复力和能量》课件新人教版选修3-4

11.3简谐运动的回复力和能量,一、简谐运动的回复力,1.定义:,2.特点:,按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置,使振子回到平衡位置的力,3、回复力来源：,振动方向上的合外力,如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。,4.简谐运动的动力学特点,F回=kx,5.简谐运动的运动学特点,6、简谐运动中的各个物理量变化规律,O,A,向左减小,向右增大,向右减小,动能增大势能减小,B,向右增大,向右减小,向左增大,动能减小势能增大,不变,向左最大,向右最大,0,0,向右最大,0,0,向右最大,向左最大,动能最大势能为0,动能为0势能最大,动能为0势能最大,（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。（2）当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。,简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化，所以简谐运动是变加速运动,二.简谐运动的能量,简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大,简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。,判断物体是否做简谐运动的方法：（1）根据物体的振动图像去判断（2）根据回复力的规律F=-kx去判断,思考题：竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？,证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动,证明步骤：1、找平衡位置2、找回复力3、找F=kx4、找方向关系,证明:平衡状态时有:mg=-kx0当向下拉动x长度时弹簧所受的合外力为F=-k(x+x0)+mg=-kx-kx0+mg=-kx(符合简谐运动的公式),练习1:做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是（）,A速度一定为正值，加速度一定为正值B速度不一定为正值，但加速度一定为正值C速度一定为负值，加速度一定为正值D速度不一定为负值，加速度一定为负值,B,2、在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是（）A速度、加速度、动能B加速度、回复力和位移C加速度、动能和位移D位移、动能、回复力,BCD,3、当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（）,A振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等B振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功C振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒,CD,4、关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）,A等于在平衡位置时振子的动能B等于在最大位移时弹簧的弹性势能C等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D位移越大振动能量也越大,ABC,5如图是质点做简谐振动的图像，由此可知（）At=0时，质点的位移、速度均为零Bt=1s时，质点的位移为正向最大，速度为零，加速度为负向最大Ct=2s时，质点的位移为零，速度为负向最大值，加速度为零D质点的振幅为5cm，周期为2s,BC,1.弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是：A振子通过平衡位置时，回复力一定为零B振子做减速运动，加速度却在增大C振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反D振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反,3.一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则这两个时刻振子的A速度一定大小相等,方向相反B加速度一定大小相等,方向相反C位移一定大小相等,但方向不一定相反D以上三项都不一定大小相等方向相反,ABD,ABD,B,；/道君小说stz08qus是在割虎皮被子啊，尽是说一些没有可能的事情！你们耿伯伯要是知道自己的老家在哪里，还会把你们兄妹三个认成了他自己的娃儿们，还会一直住在咱们家吗？”听爹这么一说，尚武反而显得万分不舍了，有些难过地说：“我可不想让耿伯伯走，我要他永远住在咱们家里！”李妻却幽忧地说：“唉，也不知道他除了已经没了的三个娃儿之外，家里可还有些什么人。倘若家里还有妻子儿女，这天各一方不得团圆，可怜了啊！”李长善重重地叹了一口气，说：“唉，这是没有法子的事情啊！看来，这个耿大哥也只能认命了！”李妻探头望望依然还在院子南面认真做拐杖的耿老爹，说：“你们看，他尽管忘记了那么多既往的事情，但眼下在咱们家里过得还满安逸呢！我只是当心，他哪一天忽然提出来要带他的三个娃儿再出去创业可怎么办啊？”李长善却说：“这倒好办，就说他们父子四人在咱们家白住了这么多年，他们不能一走了之不就得了！”尚文也说：“爹说得对！我相信，只要爹和娘这么说了，耿伯伯他自然就不会再坚持带我们走的。他是一个很知道感恩的人呢！”尚武心疼地轻轻说：“唉，我那可怜的爹啊！”李长善看看该吩咐的都吩咐完了，就对三个娃儿说：“你们都去打个盹儿吧，起晌了还得下地干活儿呢！唉，我这腰腿啊，什么时候才能好呢！”又怜爱地摸摸小儿子的头，说：“武儿，你去告诉“爹”一声，叫他也去歇息一会儿。拐杖不着急，以后慢慢做吧！”71第七十一回辛苦经营喜成功|（兄妹三人忙不转，雇佣邻人做帮工；没日没夜苦经营，“南北小饭庄”利润丰。）随着来“南北小饭庄”吃饭买饭的人越来越多，尽管净收入也在翻着倍儿增长，但耿正兄妹三人却实在是有些忙不过来了。他们已经把所有的闲暇时间几乎全都用在了包饺子上，并且每日里都是起早睡晚的，但浓香四溢的大水饺还是每每供不应求。此外，推猫耳朵也成了一个很大的负担。于是，兄妹三人商议，必须得聘请几个会干活儿，也能够帮得上忙的人了。聘请谁呢？兄妹三人有点儿犯难了。那日中午送走最后一名来吃饭的客人后，兄妹三人开始自己拾掇着吃午饭了。当他们有些疲惫地各自端起饭碗时，耿正又提起雇佣帮工的事情来。耿直对姐姐说：“姐，咱哥说得对，必须得雇几个人了。再这么下去，咱们就是累死了，也没有用啊！”耿正说：“不光是累死了也没有用！更重要的是，如果客人们觉得咱们不