山东成武一中高中物理新人教选修34同步课件第11章113简谐运动的回复力和能量_第1页
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文档简介

1、简谐运动的回复力和能量,回复力：振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它回到平衡位置的力。,1.简谐运动力的特征:回复力,F-kx；,说明:式中F为回复力；x为偏离平衡位置的位移；k是常数，对于弹簧振子，k是劲度系数，对于其他物体的简谐运动，k是别的常数；负号表示回复力与位移的方向总相反。,1、回复力是效果力，它可以是弹力，也可以是其它力；可以是一个力，也可以是几个力的合力; 或是某个力的分力。,2、回复力的方向总是指向平衡位置，回复力为零的位置就是平衡位置。,3.回复力的方向与位移方向相反.,回复力与振动:,注意:,弹簧振子的受力与其它的振动都有什么样的共性?,2.简谐运动特征,(1)力的特征:

2、物体离开平衡位置后，总是受到一个方向指向平衡位置，大小与物体离开平衡位置的距离成正比的力的作用，则此物体一定在作简谐运动。 (2)运动特征:运动图象是具有正弦或余弦函数的规律,具有周期性.,若振子运动到平衡位置右侧,此时受到向左的指向平衡位置的作用力.,若振子运动到平衡位置左侧,此时受到向右的指向平衡位置的作用力.,振子受力变化,运动中的速度变化,：弹力方向与速度方向相同，物体作加速运动,B:弹力方向与速度方向相反物体作减速运动,物体到达平衡位置时的速度最大,将振子从B点释放后在弹簧弹力（回复力）作用下，振子向左运动，速度加大，弹簧形变（位移）减少，弹簧的弹性势能转化为振子的动能。当回到平衡位

3、置O时，弹簧无形变，弹性势能为零，振子动能达到最大值，这时振子的动能等于它在最大位移处（B点）弹簧的弹性势能，也就是等于系统的总机械能。 在任何一位置上，动能和势能之和保持不变，都等于开始振动时的弹性势能，也就是系统的总机械能。总机械能由振幅决定,2,简谐运动能量的特征:,简谐运动过程分析,全振动:振子从COACBC时，就完成了一次全振动,A、B是位移最大位置；C是振动中的任意位置；O为平衡位置。无阻力,例题:,如图所示，质量为m的物体通过劲度系数为k的弹簧相连，悬吊在天花板上.现将物体稍向下拉，然后释放，试判断物体的振动是否为简谐运动,解：设物体静止时拉伸弹簧长度为x0,又向下拉伸距离为x1,取向竖直向下为正方向.,F0-kx0=-mg,F=-k(x0+x)=-mg-kx,F回=-F+mg =- (mg+kx)+mg,=-kx,所以物体的振动是简谐运动,1.简谐运动属于下列哪一种运动? ( ) A.匀加速运动 B.匀减速运动. C.匀速直线运动. D非匀变速运动,2.做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,一定相同的物理量是( ) A.速度 B.位移 C.加速度.回复力,知识应用:,3.做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是：（） 速度一定为正值，加速度

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