高中物理《簡諧運動的回復力和能量》課件三（16張PPT）

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歡迎進入物理課堂 11 3簡諧運動的回復力和能量 一 簡諧運動的回復力 1 定義 2 特點 按力的作用效果命名 方向始終指向平衡位置 使振子回到平衡位置的力 3 回復力來源 振動方向上的合外力 如果質(zhì)點所受的回復力與它偏離平衡位置的位移大小成正比 并且始終指向平衡位置 即與位移方向相反 質(zhì)點的運動就是簡諧運動 4 簡諧運動的動力學特點 F回 kx 5 簡諧運動的運動學特點 6 簡諧運動中的各個物理量變化規(guī)律 O A 向左減小 向右增大 向右減小 動能增大勢能減小 B 向右增大 向右減小 向左增大 動能減小勢能增大 不變 向左最大 向右最大 0 0 向右最大 0 0 向右最大 向左最大 動能最大勢能為0 動能為0勢能最大 動能為0勢能最大 1 當物體從最大位移處向平衡位置運動時 由于v與a的方向一致 物體做加速度越來越小的加速運動 2 當物體從平衡位置向最大位移處運動時 由于v與a的方向相反 物體做加速度越來越大的減速運動 簡諧運動的加速度大小和方向都隨時間做周期性的變化 所以簡諧運動是變加速運動 二 簡諧運動的能量 簡諧運動的能量與振幅有關(guān) 振幅越大 振動的能量越大 簡諧運動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 但機械能的總量保持不變 即機械能守恒 判斷物體是否做簡諧運動的方法 1 根據(jù)物體的振動圖像去判斷 2 根據(jù)回復力的規(guī)律F kx去判斷 思考題 豎直方向振動的彈簧振子所做的振動是簡諧運動嗎 證明 豎直懸掛的彈簧振子做簡諧運動 證明步驟 1 找平衡位置2 找回復力3 找F kx4 找方向關(guān)系 證明 平衡狀態(tài)時有 mg kx0當向下拉動x長度時彈簧所受的合外力為F k x x0 mg kx kx0 mg kx 符合簡諧運動的公式 練習1 做簡諧運動的物體 當位移為負值時 以下說法正確的是 A 速度一定為正值 加速度一定為正值B 速度不一定為正值 但加速度一定為正值C 速度一定為負值 加速度一定為正值D 速度不一定為負值 加速度一定為負值 B 2 在簡諧運動中 振子每次經(jīng)過同一位置時 下列各組中描述振動的物理量總是相同的是 A 速度 加速度 動能B 加速度 回復力和位移C 加速度 動能和位移D 位移 動能 回復力 BCD 3 當一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運動時 下列說法正確的 A 振子在振動過程中 速度相同時 彈簧的長度一定相等B 振子從最低點向平衡位置運動過程中 彈簧彈力始終做負功C 振子在振動過程中的回復力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D 振子在振動過程中 系統(tǒng)的機械能一定守恒 CD 4 關(guān)于彈簧振子做簡諧運動時的能量 下列說法正確的有 A 等于在平衡位置時振子的動能B 等于在最大位移時彈簧的彈性勢能C 等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和D 位移越大振動能量也越大 ABC 5 如圖是質(zhì)點做簡諧振動的圖像 由此可知 A t 0時 質(zhì)點的位移 速度均為零B t 1s時 質(zhì)點的位移為正向最大 速度為零 加速度為負向最大C t 2s時 質(zhì)點的位移為零 速度為負向最大值 加速度為零D 質(zhì)點的振幅為5cm 周期為2s BC 1 彈簧振子作簡諧運動時 以下說法正確的是 A 振子通過平衡位置時 回復力一定為零B 振子做減速運動 加速度卻在增大C 振子向平衡位置運動時 加速度方向與速度方向相反D 振子遠離平衡位置運動時 加速度方向與速度方向相反 3 一個彈簧振子在光滑的水平面上做簡諧運動 其中有兩個時刻彈簧振子的彈力大小相等 但方向相反 則這兩個時刻振子的A 速度一定大小相等 方向相反B 加速度一定大小相等 方向相反C 位移一定大小相等 但方向不一定相反D 以上三項都不一定大小相等方向相反 ABD ABD B 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全