课件12张PPT。第十一章简谐运动,弹簧振子练习思考题:相位差:
定义:两个振动在同一时刻的相位之差或同一振动在不同时刻的相位之差。
对于同频率简谐运动、同时刻的相位差 相位差 即两个同频率的简谐运动在任意时刻的相位差是恒定的。且始终等于它们的初始相位差。思考题:相位差 质点2的振动超前质点1的振动 质点2的振动落后质点1的振动说明:1)2)同相(步调相同)反相(步调相反) 所以为简便计,常把 的值说成 的值。例如,当 时,我们通常不说X2振动超前X1振动 ,而说成X2振动落后于X1振动 ,或说X1振动超前 X2振动 。 竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗?思考题:判断物体是否做简谐运动的方法:(2)根据回复力的规律F=-kx去判断(1)根据物体的振动图像去判断 做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是 ( )B课 堂 练 习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 在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 ( )
A.速度、加速度、动能
B.加速度、回复力和位移
C.加速度、动能和位移
D.位移、动能、回复力BCD课 堂 练 习 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的( )CD课 堂 练 习A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等
B.振子从最低点向平衡位置运动过程中,弹簧弹力始终做负功
C.振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供
D.振子在振动过程中,系统的机械能一定守恒 关于弹簧振子在水平面上做简谐运动时的能量,下列说法正确的有 ( )ABC课 堂 练 习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 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课 堂 练 习 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ABD课 堂 练 习 如图所示,是一弹簧振子,设向右方向为正,O为平衡位置,则( )
A.A→O位移为负值,速度为正值
B.O→B时,位移为正值,加速度为负值
C.B→O时,位移为负值,速度为负值
D.O→A时,位移为负值,加速度为正值ABD课 堂 练 习 一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则这两个时刻振子的( ) 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.以上三项都不一定大小相等方向相反 B课 堂 练 习课件17张PPT。11.3 简谐运动的回复力和能量思考与讨论OAB物体做简谐运动时,所受的合力有什么特点? 一、简谐运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比,且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数 由于力F的方向总是与位移X的方向相反,即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力1.定义:2.特点:按力的作用效果命名,
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:振动方向上的合外力 一、简谐运动的回复力 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,并且始终指向平衡位置(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5.简谐运动的运动学特点 一、简谐运动的回复力二、简谐运动中的各个物理量变化规律XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大OAB 简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化,所以二、简谐运动中的各个物理量变化规律(1)当物体从最大位移处向平衡位置运动时,由于v与a的方向一致,物体做加速度越来越小的加速运动。(2)当物体从平衡位置向最大位移处运动时,由于v与a的方向相反,物体做加速度越来越大的减速运动。简谐运动是变加速运动 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。三、简谐运动的能量 试画出物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象机械能势能动能ABO 竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗?思考题:判断物体是否做简谐运动的方法:(2)根据回复力的规律F=-kx去判断(1)根据物体的振动图像去判断 做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是 ( )B课 堂 练 习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 在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 ( )
A.速度、加速度、动能
B.加速度、回复力和位移
C.加速度、动能和位移
D.位移、动能、回复力BCD课 堂 练 习 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的( )CD课 堂 练 习A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等
B.振子从最低点向平衡位置运动过程中,弹簧弹力始终做负功
C.振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供
D.振子在振动过程中,系统的机械能一定守恒 关于弹簧振子做简谐运动时的能量,下列说法正确的有 ( )ABC课 堂 练 习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 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课 堂 练 习 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ABD课 堂 练 习 如图所示,是一弹簧振子,设向右方向为正,O为平衡位置,则( )
A.A→O位移为负值,速度为正值
B.O→B时,位移为正值,加速度为负值
C.B→O时,位移为负值,速度为负值
D.O→A时,位移为负值,加速度为正值ABD课 堂 练 习 一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则这两个时刻振子的( ) 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.以上三项都不一定大小相等方向相反 B课 堂 练 习