2.3简谐运动的回复力和能量知识讲座课件2（提升案）

3简谐运动的回复力和能量

第二章机械振动普通高中教科书物理选择性必修第一册人民教育出版社2019版3学习目标素养提炼1.通过观察水平弹簧振子运动模型，思考回答教师提出的回复力的相关问题，可以说出回复力的特点，并能够据此判断不同运动的物体是否做简谐运动，进一步掌握回复力为效果力的这一特点。形成以简谐振动视角解释生活现象的物理观念，提升物理建模的科学思维能力。2.通过小组合作探究，能够利用动力学方法分析得出简谐运动中位移、速度、回复力和加速度的变化规律。形成以动力学解决问题的物理观念，培养科学探究核心素养。通过观察水平弹簧振子的运动，能够利用能量守恒的观点，小组合作探究分析出水平弹簧振子不同过程中动能、势能、总能量的变化规律以及不同位置的能量特点，体会简谐运动中的对称性，思考简谐运动是最基本的机械运动的原因。形成用能量守恒解决问题的物理观念，形成追求科学本质的科学态度。物理观念：回复力、机械振动中的动能和势能科学思维：动力学观点、能量守恒观点科学态度：追求科学本质平衡位置平衡位置平衡位置－kx正比知识点一.简谐运动的回复力自主预习√××自主预习动能势能势能动能动能势能知识点二.简谐运动的能量自主预习理想化守恒√√×自主预习观察各振动模型，思考：振动的物体为什么会在平衡位置附近往复振动？观察弹簧振子的运动，思考（1）弹簧弹力的大小和方向如何变化？（2）弹力起到了什么样的作用？（3）为什么叫做“回复力”？

OAB一、简谐运动的回复力1.定义：使振子回到平衡位置的力。2.特点：按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置。3.回复力来源：振动方向上的合外力。【难点突破一】简谐运动的动力学判断【点拨提升】：从动力学角度判断是否为简谐运动的方法(1)以平衡位置为原点，沿运动方向建立直线坐标系．(2)在振动过程中任选一个位置(平衡位置除外)，对振动物体进行受力分析．(3)将力在振动方向上分解，求出振动方向上的合力．(4)判定振动方向上合外力(或加速度)与位移关系是否符合F＝－kx，若符合，则为简谐运动。学以致用：分析小球沿光滑对接斜面的往复运动、弹簧振子在光滑斜面的运动是不是简谐运动。mgF回=mgsinθ【难点突破二】回复力的性质【难点突破二】回复力的性质位置AA→OOO→BB位移大小速度大小回复力大小加速度大小最大↘0↗最大最大↘0↗0最大↘0↗最大最大↘0↗最大问题3．弹簧振子振动过程中各量如何变化？完成表格【点拨提升】：(1)在简谐运动中，位移、回复力、加速度四个物理量同时增大或减小，与速度的变化步调相反．(2)平衡位置是位移、加速度和回复力方向变化的转折点．(3)最大位移处是速度方向变化的转折点．(4)简谐运动的位移与前面学过的位移不同，简谐运动的位移是从平衡位置指向某一位置的有向线段，位移起点是平衡位置，是矢量．【难点突破三】.简谐运动的能量试分析水平弹簧振子振动过程中的能量转化位置AA→OOO→BB位移大小速度大小回复力大小加速度大小动能势能最大↘0↗最大最大↘0↗0最大↘0↗最大最大↘0↗最大最大↘0↗最大最大↘0↗0知识梳理1.完成课本课后习题和学案。2.[情境应用]：你喜欢荡秋千吗?会荡秋千的人,不用别人帮助推，能越摆越高，请你仔细观察一下荡秋千高手的动作：他从高处摆下来的时候身子是从直立到蹲下，而从最低点向上摆时,身子又从蹲下到直立起来。试从能量角度分析越荡越高的原因。3.[方法拓展]前面我们学习了简谐运动的x-t表达式，阐述了简