高二物理简谐运动的回复力和能量.ppt

简谐运动的回复力和能量思考与讨论OABOABCDOABCDOABCDOABCD物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXXFFFFFF一、简谐运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比，且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力010203按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置2.特点:振动方向上的合外力3、回复力来源：使振子回到平衡位置的力1.定义:一、简谐运动的回复力一、简谐运动的回复力如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。4.简谐运动的动力学特点5.简谐运动的运动学特点二、简谐运动中的各个物理量变化规律XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大OAB简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化，所以1当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。2当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。3简谐运动是变加速运动二、简谐运动中的各个物理量变化规律三、简谐运动的能量简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。试画出物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象tE0机械能势能动能ABO根据回复力的规律F=-kx去判断根据物体的振动图像去判断竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？判断物体是否做简谐运动的方法：思考题：B速度一定为正值，加速度一定为正值速度不一定为正值，但加速度一定为正值速度一定为负值，加速度一定为正值速度不一定为负值，加速度一定为负值做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是（）课堂练习在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是（）速度、加速度、动能加速度、回复力和位移加速度、动能和位移位移、动能、回复力BCD课堂练习CD振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（）课堂练习课堂练习关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有（）ABCA．等于在平衡位置时振子的动能B．等于在最大位移时弹簧的弹性势能C．等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和D．位移越大振动能量也越大