人教版选修3-4 11.3_简谐运动的回复力和能量:15张PPT

课件15张PPT。11.3 简谐运动的回复力和能量 人教版 选修3-4 一、简谐运动的回复力1.定义:2.特点:方向始终指向平衡位置 使振子回到平衡位置的力3、回复力来源： 按力的作用效果命名，由振动方向上所有力的合力提供 一、简谐运动的回复力和位移的关系1、方向关系： 回复力的方向总是与振子偏离平衡位置的位移方向相反2、大小关系：根据胡克定律，Ｆ回＝k|x| 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。4.简谐运动的动力学特点 F回=–kx5.简谐运动的运动学特点判断物体是否做简谐运动的方法：
（1）根据物体的振动图像去判断
（2）根据回复力的规律F=-kx去判断思考题：
竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？证明:竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动证明步骤：
1、找平衡位置
2、找回复力
3、找F=kx
4、找方向关系证明:平衡状态时有: mg=-kx0当向下拉动x长度时弹簧所受的合外力为F=-k(x+x0)+mg =-kx-kx0+mg =-kx(符合简谐运动的公式)6、 简谐运动中的各个物理量变化规律O向左减小向右增大向右减小动能增大
势能减小B向右增大向右减小向左增大动能减小
势能增大不变向左最大向右最大 0 0向右最大 0 0向右最大向左最大动能最大
势能为0动能为0
势能最大动能为0
势能最大（1）平衡位置：
（2）两端点:

(3)向平衡位置靠近:
（4）远离平衡位置：简谐运动的特点：V最大，X=0、F 回=0（a=0）、X最大、F 回最大（a最大）、 V=0x减小、F 回减小（a减小） 、
v增大。做加速度减小的加速运动。x增大、F 回增大（a增大）、
v减小。做加速度增大的减速运动简谐运动是变加速运动（1）当物体向平衡位置运动时，由于a 与v方向一致，物体做加速度减小的加速运动。
（2）当物体从远离平衡位置时，由于a与v方向相反，物体做加速度增大的减速运动。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
简谐运动是变加速运动二.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。（1）平衡位置：
（2）两端点:

(3)向平衡位置靠近:
（4）远离平衡位置：简谐运动的特点：V最大，X=0、F 回=0（a=0）、
Ek最大、Ep=0X最大、F 回最大（a最大）、 V=0
Ek=0、Ep最大x减小、F 回减小（a减小） 、
v增大。由势能转化为动能。x增大、F 回增大（a增大）、
v减小。由动能转化为势能。简谐运动是变加速运动课堂小结如图简谐运动的图象，在图示时间范围内，与0.4s 时
（1）位移相同时刻有：
（2）加速度相同时刻：
（3）速度相同时刻有：
（4）动能相同时刻有：
（5）势能相同时刻有： 1.弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是：
A．振子通过平衡位置时，回复力一定为零
B．振子做减速运动，加速度却在增大
C．振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反
D．振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反ABDABD