高二物理简谐运动能量

六简谐运动能量

阻尼振动六简谐运动能量

阻尼振动1/16一、简谐运动能量1、弹簧振子能量（点击下列图观看动画演示）2/16大量试验证实：1、在振动时，弹簧振子在平衡位置动能最大，势能为零．2、弹簧振子偏离平衡位置到最大时，动能为零，势能最大．3、在弹簧振子振动过程中，只有弹簧弹力做功，所以总机械能守恒（不考虑空气阻力）．3/162、单摆振动时能量如图AO回复力做正功（重力做正功），重力势能降低，动能增加，到O时，动能最大，势能最小；OB，回复力做负功，动能减小，势能增加，抵达B时，动能为零，势能最大，同理可分析，之后过程中能量转化情况．

在此过程中，因为只有重力做功，所以总机械能不变．4/163、竖直弹簧振子振动能量沿竖直方向振动弹簧振子：经过回复力（重力和弹簧弹力协力）做功，动能和势能（包含重力势能、弹性势能）间相互转化．

在此过程中，因为只有重力和弹簧弹力做功，所以总机械能不变．5/16由此可见：

1、简谐运动中，经过回复力做功，动能和势能间相互转化，总机械能保持不变．2、振动势能能够为重力势能（比如单摆），能够是弹性势能（比如水平方向振动弹簧振子），也能够是重力势能和弹性势能之和（比如沿竖直方向振动弹簧振子），我们约定振动势能是以平衡位置为零势能位置．3、简谐运动中能量跟振幅相关，振幅越大，振动能量越大．4、振子或单摆振动起来之后，因为是简谐运动，所以能量守恒，今后它振幅将保持不变.5、简谐运动是理想化振动，振动过程中系统能量守恒.

6/16二、阻尼振动点击下列图观看动画演示7/16

动画演示是实际振动情况：1、实际振动与理想化振动不一样，因为振动过程中要克服阻力做功，将一部分机械能转化为其它形式能量，造成振动总能量不停减小，即振幅不停减小．2、阻尼振动：振幅逐步减小振动叫做阻尼振动，也叫减幅振动．3、振幅减小快慢跟所受阻尼相关，阻尼越大，振幅减小得越快．4、阻尼振动若在一段不太长时间内振幅没有显著减小，可认为是等幅振动．

8/16例题：做简谐运动物体向平衡位置运动时，速度越来越大原因是（）A．回复力对物体做正功，动能增加B．物体惯性作用C．物体加速度增加D．系统势能转化为动能9/16解析：做简谐运动物体向平衡位置运动时，回复力减小，加速度减小，但回复力方向与运动方向一致，回复力对物体做正功，使物体势能向动能转化，动能增加，势能减小，而总能量保持不变．所以，正确选项为AD．10/16练习：1．弹簧振子在完成一次全振动过程中势能转化为动能周期性改变次数是：

A．1次B．2次C．3次D．4次答案：B11/16

2．弹簧振子在振动过程中振幅逐步减小，这是因为（）

A．振子开始振动时振幅大小

B．在振动过程中要不停克服阻尼作用做功，消耗了系统机械能

C．动能总是不停地减小

D．势能总是不停地减小答案：B12/163．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所表示，以下结论正确是（）A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大C．小球从A经O到B过程中，回复力一直做正功D．小球从B到O过程中，振动能量不停增加答案：A13/16小结：在简谐运动中，