2.3简谐运动的回复力和能量课件高二上学期物理人教版选择性

2.3简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力判断物体做简谐运动的方法简谐运动中的能量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。小球的受力满足什么特点才会做这种运动呢？OABOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOABCDOBCDA𝒙𝒙

物体做简谐运动时，在振动方向上所受的合力有什么特点？

物体做简谐运动时，在振动方向上所受的合力有什么特点？一、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.特点：按力的作用效果命名(效果力)，方向始终指向平衡位置。3.来源：回复力可以是弹力,也可以是其它力(包括摩擦力);可以是某一个力，或几个力的合力,或者某个力的分力.振动方向上的合外力。4.公式:“-”表示回复力方向始终与位移方向相反.练一练：【例题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竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？

（1）运动学：根据物体的x-t图像去判断二、判断物体是否做简谐运动的方法证明:

①平衡状态时有:mg-kx0=0

②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)三、简谐运动中的能量XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大OAB1.简谐运动中的各个物理量变化规律：1、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.2、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。3、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。1.简谐运动中的各个物理量变化规律：2.简谐运动中的能量2、简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大.1、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。物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象tE0机械能势能动能知识拓展例2.振子连续两次通过P位置，下列各量哪些是相同的？

位移（）回复力（）加速度（）动能（）势能（）速率（）速度（）√×√√√√√OBAPx练一练：练一练：【例题3】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小结：1．简谐运动

如果质点所受的力与它偏离平衡位置

的大小成

，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。2．回复力

使振动物体回到

的力。3．回复力的方向

总是指向

。4．回复力的表达式F＝

。即回复力与物体的位移大小成

，“－”表明回复力与位移方向始终

，k是一个常数，由简谐运动系统决定。位移正比平衡位置平衡位置－kx正比相反小结：1．振动系统（弹簧振子）的状态与能量的对应关系：弹簧振子运动的过程就是

和

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。2．简谐