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_第1页
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文档简介

物理观念：通过对简谐运动受力情况、能量变化情况的分析，能知道“简谐运动的回复力F=-kx”、“弹簧振子的机械能守恒”，发展完善“相互作用观”、“能量观”；科学思维：通过一系列的推理、证明，能恰当利用归纳推理、演绎推理得到结论，发展科学推理、论证能力；“科学探究：通过对木筷运动特点的观察、分析、论证，能判断木块的运动类型，提升科学探究的能力；科学态度与责任：通过对简谐运动动力学特征的探究过程以及对木筷运动性质的分析以及证明过程，能对问题保持严谨、科学的态度，培养科学态度与责任。【核心素养目标】新课引入物体简谐运动时，它所受到的力总想把它拉回平衡位置，这个力称为回复力。概念讲解【探究】简谐运动的物体的受力情况如何？【探究】在下列各图中画出位移、弹力的示意图并表示出大小。（O为简谐运动的平衡位置，各点间距均为x0，弹簧劲度系数为k）一、简谐运动的回复力互动探究【思考】由什么力充当回复力？这个简谐运动的回复力和位移有什么关系？【探究】已知小球质量为m、轻弹簧劲度系数为k，（1）处于平衡位置时，弹簧的伸长量为x0，对小球受力分析，列出平衡方程：（2）弹簧的伸长量为x1（x1>x0）时的合力？【注意】简谐运动的回复力公式F=-kx中x的含义与胡克定律F=kx中x的含义相同吗？互动探究x0x1（3）弹簧的伸长量为x2（x2<x0）时的合力？x2【思考】由什么力充当回复力？满足F=-kx吗？（设水的密度为ρ，木筷质量为m、横截面积为S，振动过程中某一时刻水下长度为l1。）【思考】简谐运动的回复力F=-kx中k的含义与胡克定律F=kx中k的含义相同吗？它们相等吗？【例】若木筷粗细均匀，请对木筷进行受力分析，实例分析（1）平衡时木筷水下长度为l0，对木块进行受力分析，列出平衡方程：（2）木筷水下长度为l1（l1>l0）时的合力l0l1l0l2（3）木筷水下长度为l2（l2<l0）时的合力？【思考】该运动是简谐运动吗？分析下表中各物理量的情况：某量为最大值、最小值用“最大”和“最小”表示，某量为零用数字“0”表示，增加和减少分别用“”和“”表示（假设P、Q为最大位移处）。【思考】你认为弹簧振子的机械能在Q到P的过程中会如何变化？二、简谐运动的能量互动探究【思考】实际情况下，可能没有能量损耗吗？【例1】如图,弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动,O为平衡位置,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О运动过程中,回复力逐渐增大D.振子运动到B位置时,回复力的方向由О指向BA练习巩固简谐运动的回复力

简谐运动的能量振动物体受到的总是指向平衡位置的力弹簧振子在运动中，系统的机械能守恒。简谐运动的三大特征简谐运动的回复力和能量判断物体是否做简谐运动的两种方法归纳总结课后练习：课堂分析：巩固练习（必做）：思维拓展（选做）：1.判断并证明：以下情景中的小球偏离平衡位置时所做运动是否为简谐运动

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