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（2019）选择性必修第一册_第1页
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2.3简谐运动的回复力和能量运

动受力特点力大小变化情况与速度的方向关系匀速直线运动匀变速直线运动匀变速曲线运动匀速圆周运动………………F合与v在一条直线上F合与v方向有一夹角F合与v方向始终垂直思考1:小球为什么会做往复运动?思考2:小球的受力满足什么特点才会做这种运动呢？存在力和惯性OABCDOABCDOABCDOABCDxxxFFF合力总是指向平衡位置合力与位移方向总是相反位移越大，合力也越大1.定义:使振子回到平衡位置的力回复力是按力的作用效果命名的2.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.一、简谐运动的回复力3.大小:F=-kx“-”表示回复力方向始终与位移方向相反.4.方向:

总是指向平衡位置.注意：一般的简谐运动，回复力不一定是弹簧的弹力，

所以k不一定是劲度系数而是比例系数。简谐运动定义的另一种表述：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。新课讲授判断物体是否做简谐运动的方法：①根据x-t振动图像去判断;②根据回复力的规律F=-kx去判断.新课讲授（2）如果让你采用第二种办法，

你可以证明弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？证明步骤：①找平衡位置②找回复力③找F=-kx④找方向关系新课讲授证明: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)动能势能QQ-OOO-PP0增大最大减小0最大减小0增大最大OQP二、简谐运动的能量机械能不变简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。势能与动能，同一位置必相同，对称位置也必相同tE0机械能势能动能O物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象二、简谐运动的能量(1)简谐运动的回复力F＝-kx公式中的k为弹簧的劲度系数，是由弹簧的性质决定的．()(2)小球做简谐运动，它的位移方向和加速度的方向相反．()(3)水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量也为零．()(4)回复力的大小与速度的大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小．()(5)同一简谐运动中的能量由平衡位置的速度决定，若经过平衡位置的速度不变，则振动系统的能量不变．()【例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受力的说法中正确的是()【例2】(多选)物体m系在两水平弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然伸长状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动(不计阻力)，O为平衡位置，则下列判断正确的是()(1)简谐运动的能量取决于________，振子振动时动能和________相互转化，总机械能________．(2)振子在振动过程中，下列说法中正确的是________．(3)若振子运动到B处时将一质量为m的物

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