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1、11.3 11.3 简谐运动的回复力和能量简谐运动的回复力和能量思考与讨论OABOABCDOABCDOABCDOABCD物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXX FFFFFF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
2、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0 0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。（
3、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tE0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 B课 堂 练 习A速度一定为正
4、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BCDBCD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（ ）CDCD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
5、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 （ ）ABCABC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（ ） At=0时，质点的位移、速度均为零 Bt=1s时，质点的位移为正向最大，速度为零， 加速度为负向最大 Ct=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2sBCBC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
6、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（ ） AAO位移为负值，速度为正值BOB时，位移为正值，加速度为负值CBO时，位移为负值，速度为负值DOA时，位移为负值，加速度为正值ABOABDABD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 B课 堂 练 习
