简谐运动的力和能量特征

课件20张PPT。欢迎各位专家莅临指导做匀变速运动，匀速圆周运动的物体所受的力有什么特点?简谐运动的力和能量特征回复力：振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它回到平衡位置的力。1.简谐运动力的特征:回复力 F＝-kx；说明:式中F为回复力；x为偏离平衡位置的位移；k是常数，对于弹簧振子，k是劲度系数，对于其他物体的简谐运动，k是别的常数；负号表示回复力与位移的方向总相反。 1、回复力是效果力，它可以是弹力，也可以是其它力；可以是一个力，也可以是几个力的合力; 或是某个力的分力。2、回复力的方向总是指向平衡位置，回复力为零的位置就是平衡位置。3.回复力的方向与位移方向相反.回复力与振动:注意:产生振动的条件2.简谐运动特征 (1)力的特征:物体离开平衡位置后，总是受到一个方向指向平衡位置，大小与物体离开平衡位置的距离成正比的力的作用，则此物体一定在作简谐运动。 (2)运动特征:运动图象是具有正弦或余弦函数的规律,具有周期性.若振子运动到平衡位置右侧,此时受到向左的指向平衡位置的作用力.若振子运动到平衡位置左侧,此时受到向右的指向平衡位置的作用力.振子受力变化运动中的速度变化　　B→Ｏ：弹力方向与速度方向相同，物体作加速运动．　　Ｏ→B’:弹力方向与速度方向相反．物体作减速运动．物体到达平衡位置时的速度最大．（即o点）将振子从B点释放后在弹簧弹力（回复力）作用下，振子向左运动，速度加大，弹簧形变（位移）减少，弹簧的弹性势能转化为振子的动能。当回到平衡位置O时，弹簧无形变，弹性势能为零，振子动能达到最大值，这时振子的动能等于它在最大位移处（B点）弹簧的弹性势能，也就是等于系统的总机械能。 在任何一位置上，动能和势能之和保持不变，都等于开始振动时的弹性势能，也就是系统的总机械能。总机械能由振幅决定2,简谐运动能量的特征:简谐运动过程分析全振动:振子从C→O→B’→C→B→C时，就完成了一次全振动B、B’是位移最大位置；C是振动中的任意位置；O为平衡位置。无阻力 1.简谐运动属于下列哪一种运动? ( ) A.匀加速运动 B.匀减速运动. C.匀速直线运动. D非匀变速运动 2.做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,一定相同的物理量是( ) A.速度 B.位移 C.加速度.　　Ｄ．回复力．知识应用: 1.简谐运动属于下列哪一种运动? ( ) A.匀加速运动 B.匀减速运动. C.匀速直线运动. D非匀变速运动 2.做简谐运动的物体,每次通过同一位置时,一定相同的物理量是( ) A.速度 B.位移 C.加速度.　　Ｄ．回复力．知识应用:DB、 C、Ｄ 3.做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是：（　　） 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．Ｂ例题:如图所示，质量为m的物体通过劲度系数为k的弹簧相连，悬吊在天花板上.现将物体稍向下拉，然后释放，试判断物体的振动是否为简谐运动．解：设物体静止时拉伸弹簧长度为x0，又向下拉伸距离为x1，取向竖直向下为正方向.F0＝-kx0=-mg F=-k(x0+x)=-mg-kx F回=-F+mg =- (mg+kx)+mg =-kx所以物体的振动是简谐运动．归纳总结本节课的知识1简谐运动的力的特征： F＝-kx 2位移，速度，加速度的关系， 3简谐运动的能量特征：总的机械能保持不变，动能，弹性势能的相互转化关系。 课外作业：课本P6（1）（2）题 ... ...