课件14张PPT。11.3 简谐运动的
回复力和能量思考1:弹簧振子为什么会做往复运动?思考2:它的受力有什么特点?一、简谐运动的回复力1、回复力: 方向总指向平衡位置,它的作用是使振动物体返回平衡位置。(1)回复力是按效果命名的(类似向心力)。(2)来源:回复力可以是一个力单独提供,也可由几个力
的合力提供,或由某个力的分力提供 。(4)方向:总是指向平衡位置(3)大小: ① 回复力的大小与位移的大小成正比,
方向总与位移的方向相反。 ② k ——回复系数(回复力与位移的比例系数),并不是
弹簧的劲度系数。3、简谐运动:(1)运动学定义:例题1 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,并且总是指向平衡位置 (即与位移方向相反),质点的运动就是简谐运动。(2)动力学定义:(3)简谐运动的证明:① 证明回复力与位移的大小关系:② 证明回复力与位移的方向关系:4、简谐运动的加速度:演示1(1)简谐运动的加速度a总与位移的大小成正比,
方向与位移的方向相反。(2)a与F的变化规律相同。二、简谐运动的能量最 大↘0↗最 大最 大↘0↗0最 大↘0↗最 大最 大↘0↗最 大最 大↘0↗最 大最 大↘0↗0二、简谐运动的能量1、简谐运动中动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变,即机械能守恒。2、简谐运动的能量与振幅有关:振幅越大,振动的能量越大。 【例1】作简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,一定相同的物理量是:( )
A.速度
B.位移
C.回复力
D.加速度BCD 【例2】做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是: ( )
A.速度一定为正值,加速度一定为正值
B.速度不一定为正值,但加速度一定为正值
C.速度一定为负值,加速度一定为正值
D.速度不一定为负值,加速度一定为负值B 【例3】关于弹簧振子做简谐运动时的能量,下列说法正确的有 : ( )
A.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 ABC【例4】如图是质点做简谐振动的图像,由此可知: ( )
A.t=0时,质点的位移、速度均为零
B.t=1s时,质点的位移为正向最大,速度为零,加速度
为负向最大
C.t=2s时,质点的位移为零,速度为负向最大值,加速
度为零
D.质点的振幅为5cm,周期为2sBC返 回弹簧原长位置平衡位置振子偏离平衡位置回复力:返 回