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课件网) 天下熙熙，皆为利来； 天下攘攘，皆为利往。 ———司马迁 那么简谐运动的来来往往， 是不是也有“力来力往”呢？ 2.3 简谐运动的回复力和能量 一、简谐运动的回复力 2.方向：总是指向平衡位置 4.理解：回复力是按力的作用效果命名的（类似于向心力）受力分析不要多力哦 效果：总是把物体拉回到平衡位置。 1.定义：使振动物体回到平衡位置的力。 回复力与位移有什么样的定量关系呢？ 3.大小：F= -kx 回复力位移大小成正比，与位移方向相反 弹簧振子回复力是谁提供的呢？ 5.简谐运动第二种表述：如果质点所受的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,质点的运动就是简谐运动.即回复力满足 F= -kx的运动就是简谐运动 。对一般的简谐运动，k不一定是劲度系数而是回复力与位移的比例系数。 做简谐运动的物体,其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个( ） B 由F=－kx 新课讲授 思考与讨论： （1）你认为以下五种情况，它们各自平衡位置在哪里？此处回复力等于多少？ （2）你认为以下五种情况，它们做振动的回复力由哪些力提供？ 二、证明物体做简谐运动的两种方法 1：F=-kx 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 证明振动的 X-t 图象为正弦图象 2.x=Asin(ωt+φ) 证明: ①平衡状态时，有：mg-kx0=0 ②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 D 三、简谐运动的能量 位置 Q Q→O O O→P P 位移的大小 速度的大小 动能 弹性势能 系统机械能 最大 ↓ 0 ↑ 最大 0 ↑ 最大 ↓ 0 0 ↑ 最大 ↓ 0 最大 ↓ 0 ↑ 最大 不变 不变 不变 不变 不变 O P Q x 理解： 1.简谐运动中动能和势能相互转化，但机械能总量不变，即机械能守恒，是理想化模型。 2.简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大。 3.物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象 t E 0 机械能 势能 动能 Q P O 1 如下图所示为一弹簧振子的振动图象，在下图中A、B、C、D、E、F各时刻中： (1)哪些时刻振子有最大动能？(2)哪些时刻振子有相同速度？ (3)哪些时刻振子有最大势能？(4)哪些时刻振子有最大相同的加速度？ 答案： (1)B、D、F 时刻振子有最大动能 (2)A、C、E 时刻振子速度相同，B、F 时刻振子速度相同 (3)A、C、E 时刻振子有最大势能 (4)A、E 时刻有最大相同的加速度 解析：由图可知，B、D、F点在平衡位置，具有最大动能，而A、C、E点在最大位移处，具有最大势能。 根据振动方向：B、F两点向负方向振动，D点向正方向振动，可知D点与B、F点虽然速率相同，但方向相反。 根据位移：A、E两点位移相同，C点位移虽然大小与A、E两点相等，但方向相反可知C点与A、E点虽然受力相同，但方向相反，故加速度大小相等，方向相反。 C 课堂练习 如图所示，弹簧振子正在B、C之间做机械振动，当振子位于O点时弹簧为原长．在振子从C运动到O的过程中( ) A．速度不断增大，加速度不断增大 B．位移不断增大，加速度不断增大 C．速度不断增大，加速度不断减小 D．位移不断增大，加速度不断减小 C ... ...
