《2017-2018学年高中物理 第十一章 机械振动 第3节 简谐运动的回复力和能量 新人教版选修3-4(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第十一章 机械振动 第3节 简谐运动的回复力和能量 新人教版选修3-4(1)（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3芒琢筒谐运动的回复力和能量-如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置质点的运动就是简谐运动。-回复力是指将振动物体拉回到平衡位置的力,其方向总是指向平衡位置-在简谐运动中,振动系统的机械能守恒,振幅越大,机械能就赳大。;-简谐运动中,在平衡位置处动能最大,势A句能最小、最大位移处动能为0,势能最大。20课前自主学习,基稳才能楼高基本知识EESEIIETRY一、简谐运动的回复力1.简谐运动如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比,并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。2-回复力使振动物体回到王衡位置的力。3.回复力的方向总是指向此衡位置。4.回复
2、力的表达式F一二E。即回复力与物体的位移大小成正比,“一“表明回复力与位移方向始终相反,是一个常数,由简谐运动系统炜定。二、简谐运动的能量1.振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程。(D在最大位移处,势能最大,动能为零。(C)在平衡位置处,动能最大,势能最小。2-.简谐运动的能量特点:在简谐运动中,振动系统的机械能字恒,而在实际运动中都有一定的能量损耗,因此简谐运动是一种理想化的模型。基础小题E1.自主思考一一判一判(D回复力的方向总是与位移的方向相反。()(2)回复力的方向总是与速度的方向相反。(3)回复力的方向总是与加速度的方向相反。(X)
3、(4)水平弹簧振子运动到平衡位置时,回复力为零,因此能量一定为零。(X)(3)回复力的大小与速度大小无关,速度增大时,回复力可能增大,也可能堡小。(X)2.合作探究一一议一议(D简谐运动的回复力F一一KK中,K一定是弹簧的劲度系数吗3提示:不一定。k是一个常数,由简谐运动系统决定。对于一个特定的简谐运动系统来说f是不变的,但这个系统不一定是弹簧振丿,K也就不一定是劲度系数。(2)在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的位置有几个?动能最大的位置有几个?提示:在弹簧振子的运动过程中,弹性势能最大的碧叠薯莆个,分别对应于振子运动的最左端和最右端。动能最大的位置只有一个,就是弹簧振子运动到平衡位置的时
4、候。E课堂讲练设计,举一能通类题E对回复力和加违度的理解6通知识1.回复力的来源(D回复力是指将振动的物体拉回到平衡位置的力,同向心力一样是按照力的作用效果来命名的。(2)回复力可以由树一个力提供,如水平弹簧振子的回复力即为弹簧的弹力;也可能是几个力的合力,如竖直悬挂的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力;还可能是标一力的分力。归纳起来,回复力一定等于振动物体在振动方向上所受的合力。分析物体的受力时不能再加上回复力。2.关于f值:公式F一一x中的f排的是回复力与位移的比例系数,而不一定是弹簧的劲度系数,系数f由振动系统自身决定。3.加速度的特点:根据牛顿第二定律得e一心一一x,表明力弹簧振子
5、做简谐运动时,振子的加速度大小与位移大小成正比,加速度方向与位移方向相反。4-.回复力的规律:因x一4sin(ot+g),故回复力F一一x二一asin(ot十9),可见回复力随时间按正弦规律变化。通方沈典例l(多选)如图11-3-2所示,物体系在两弹簧之间,弹簧劲度系数分别为血和尼,目A4一,一2f,两弹簧均处于自然状态。现在向图1132右拉动物体,然后释放,物体在B、C间振动,0为平衡位置(不计阻力),设向右为正方向,物体相对0点的位移为,则下列判断正确的是().物体做简谐运动,0C=0B.物体做简谐运动,0C大0B.物体所受合力F一一t.物体所受合力F一一3frk口_“史一思路点拨通过题图可以得到以下信息:(振动物体在水平方向受两弹簧的弹力,且两弹力的方向相同。(C2)物体做简谐运动时其振动范围关于0点对称。解析物体的位移为x,则物体所受的合力F一一ax一ax二一(o+t)x一一3fx,D正确,C错误;可见物体做的是简谐运动,由简谐运动的对称性可得OC一08,A正确,B错误。答案AD
