2019-2020年高中物理《簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》教案1 新人教版選修3-4.doc
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2019-2020年高中物理《簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》教案1 新人教版選修3-4 教學(xué)目標(biāo) 1. 理解回復(fù)力的物理意義和特點(diǎn); 2. 能夠根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力特點(diǎn)證明簡諧運(yùn)動(dòng); 3. 知道簡諧運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能守恒及動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 4. 進(jìn)一步理解簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性和對(duì)稱性 教學(xué)重點(diǎn) 回復(fù)力的來源,特點(diǎn),簡諧運(yùn)動(dòng)的證明;簡諧運(yùn)動(dòng)的能量特點(diǎn). 教學(xué)難點(diǎn) 簡諧運(yùn)動(dòng)的證明 教學(xué)過程 復(fù)習(xí)引入: 1.簡諧運(yùn)動(dòng)的位移的物理含義是什么?怎么表 示? 2.在彈簧振子一個(gè)周期的振動(dòng)中,振子的合力怎么 變化?方向有什么特點(diǎn)? 不論在什么位置(平衡位置除外),物體所受合 力均指向平衡位置,作用是使物體回到平衡位置,稱為回復(fù)力. 一.回復(fù)力 1.意義:振動(dòng)物體在振動(dòng)方向的合力 2.特點(diǎn):F=-Kx K為振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)系數(shù),在不同的振動(dòng)系統(tǒng)中具體含義不同。 x為質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移,有具體方向。 3.振子在質(zhì)點(diǎn)方向所受合力如果大小與振子相對(duì)平衡位置的位移成正比,方向與位移始終相反,這樣的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)。 證明以下幾個(gè)物體為諧振子。 1.證明漂浮在水面的木塊為諧振子。 (已知ρ水,ρ木,木塊的橫截面積S) 2.豎直懸掛的彈簧振子(已知彈簧的勁度系數(shù)K) 引申:懸掛在光滑斜面上的彈簧振子(已知彈簧的勁度系 數(shù)K) 體會(huì): 1.回復(fù)力可以由振動(dòng)方向的一個(gè)力充當(dāng),也可能是振動(dòng)方向的合力! 2.垂直振動(dòng)方向的受力與振動(dòng)無關(guān)。 思考:回復(fù)力與時(shí)間的關(guān)系? 解答: 如圖的彈簧振子的振動(dòng)為簡諧運(yùn)動(dòng),位移- 時(shí)間關(guān)系為x=Asinωt,而回復(fù)力 F=-Kx,所以有 F=-KA sinωt=-Fm sinωt 可以用不同的圖像表示上述特點(diǎn). 二.簡諧運(yùn)動(dòng)的能量 問題:已知輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為K,振幅為A。求: 1.振子的最大速度; 2.振子系統(tǒng)的機(jī)械能E。 3.系統(tǒng)的機(jī)械能(能量)在振動(dòng)過程中有何特點(diǎn)? 這兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的能量指什么能量? 1.簡諧運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒, 動(dòng)能和勢(shì)能之間互相 轉(zhuǎn)化. 2.機(jī)械能E=EKm=EPm 3.實(shí)際振動(dòng)中系統(tǒng)機(jī)械能會(huì)不斷減少,所以簡諧運(yùn)動(dòng)是理性化的振動(dòng). *4.動(dòng)力學(xué)物理量周期和能量變化的周期 例1、如圖,輕彈簧的勁度系數(shù)k=39.2N/m,物體A的質(zhì)量mA=0.1kg,物體B的質(zhì)量mB=0.2kg,兩物塊間接觸水平,最大靜摩擦力F’=1.96N,為使兩物體在光滑水平面上一起做簡諧運(yùn)動(dòng),它們之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),振動(dòng)的最大振幅應(yīng)為多大? (答案: A=F/k=0.15m) 例題2. 如圖,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上,B與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧運(yùn)動(dòng),振動(dòng)過程中,A、B間無相對(duì)運(yùn)動(dòng),設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,物體離開平衡位置的最大位移為A時(shí),則A,B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件? (答案: μ>=KA/(M+m)g) 作業(yè): 課本P13 1,3 隨堂通 P36 18- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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