江苏省物理学案（选修3-4）：11.3 简谐运动的回复力和能量

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第十一章 第3节 简谐运动的回复力和能量
班级 姓名 学号______
【目标导学】：
学习目标：
1．掌握简谐运动的定义；了解简谐运动的运动特征；掌握简谐运动的动力学公式；了解简谐运动的能量变化规律。
2．引导学生通过实验观察，概括简谐运动的运动特征和简谐运动的能量变化规律，培养归纳总结能力。
学习重点：
简谐运动的证明。
学习难点：
简谐运动的动力学分析和能量分析。
【课前预习】
1.回复力
（1）回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向____________，总是指向___________位置，它的作用是使振子能____________平衡位置.
（2）做简谐运动的弹簧振子的回复力为____________，式中常数k为比例系数，叫做弹簧的____________；负号表示________________________.
（3）回复力是____________性变化的力.
2.简谐运动的能量的特征
（1）简谐运动过程是一个____________和____________不断转化的过程，在任意时刻振动物体的总机械能____________.
（2）在平衡位置，动能最__________，势能最_________；在位移最大处，势能最__________，动能最__________.
（3）振动系统的机械能跟振幅有关，振幅越大机械能越__________.
【新课教学】
1.简谐运动的回复力
(1)仔细观察下列运动，完成下表，分析简谐运动合力的特点：
　　水平弹簧振子在外力作用下把它拉伸，松手后所做的简谐运动.单摆的摆球被拉伸到某一位置后所做的简谐运动；如下图甲、乙所示
振子的运动 A→O O→A′ A′→O O→A
物理量的变化 x
F
a
(2)试证明课本第12页第一题小球的运动是简谐运动
(3)小结证明物体做简谐运动的一般方法。
2. 简谐运动的能量
(1)仔细观察下列运动，分析能量的转化。
(2)试分析弹簧振子和单摆在振动中的能量转化情况，并填入表格.
　　表一：
振子的运动 A→O O→A′ A′→O O→A
能量的变化 动能
势能
总能
　　表二：
单摆的运动 A→O O→A′ A′→O O→A
能量的变化 动能
势能
总能
　(3)思考：
　　①弹簧振子在振幅位置时具有什么能 该能量是如何获得的
　　②弹簧振子在平衡位置时具有什么能 该能量又是如何获得的
　　③为什么在表格的总能量一栏填不变
　
【课堂小结】：
【总结反思】：
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