全程设计 3 简谐运动的回复力和能量
3 简谐运动的回复力和能量
素养·目标定位 课前基础认知 课堂·重难突破 随堂训练
素养•目标定位 课前•基础认知 课堂•重难突破 随 堂 训 练
导 素养。目标定位 目标素养 1.掌握简谐运动回复力的特征，能准确分析回复力的来源，形 成正确的物理观念，培养科学思维能力。 2.理解简谐运动的规律，掌握在一次全振动过程中位移、加速 度、速度和能量的变化规律 3.会用能量守恒的观点，分析水平弹簧振子中动能、势能、总 能量的变化规律，培养分析解决实际问题的能力
导航 素养•目标定位 目标素养 1.掌握简谐运动回复力的特征,能准确分析回复力的来源,形 成正确的物理观念,培养科学思维能力。 2.理解简谐运动的规律,掌握在一次全振动过程中位移、加速 度、速度和能量的变化规律。 3.会用能量守恒的观点,分析水平弹簧振子中动能、势能、总 能量的变化规律,培养分析解决实际问题的能力
知识概览 导航 力学特征F=-kx 位移 简谐运动 运动特征 速度 的回复力 和能量 加速度a= kx 图像特征 正弦函数 动能 能量特征 总能量守恒 势能
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导航 课前基础认知 一、简谐运动的回复力 1.回复力。 项目 内容 定义 振动质点受到的总能使其回到 的力 方向 总是指向 表达式 F- 效果 总是要把物体拉回到
导航 课前•基础认知 一、简谐运动的回复力 1.回复力。 项目 内容 定义 振动质点受到的总能使其回到 平衡位置 的力 方向 总是指向 平衡位置 表达式 F= -kx 效果 总是要把物体拉回到 平衡位置
2.简谐运动的动力学定义。 如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的 大小成 ,并且总是指向 ,质点的运动就 是简谐运动。 微思考1做简谐运动的质点，任意时刻回复力（不为零）的方 向总与位移的方向相反吗？ 提示：是的。回复力是指向平衡位置的，而位移是以平衡位 置为起点指向质点所在位置的，所以二者的方向总是相反的
导航 2.简谐运动的动力学定义。 如果物体在运动方向上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。 微思考1做简谐运动的质点,任意时刻回复力(不为零)的方 向总与位移的方向相反吗? 提示:是的。回复力是指向平衡位置的,而位移是以平衡位 置为起点指向质点所在位置的,所以二者的方向总是相反的
导航 二、简谐运动的能量 1弹簧振子的状态与能量的关系。 (1)弹簧振子中小球的速度在不断 ,因而它的动能 在不断 (2)弹簧的伸长量或压缩量在不断 ,因而它的势能 也在不断
导航 二、简谐运动的能量 1.弹簧振子的状态与能量的关系。 (1)弹簧振子中小球的速度在不断 变化 ,因而它的动能 在不断 变化 。 (2)弹簧的伸长量或压缩量在不断 变化 ,因而它的势能 也在不断 变化
2.弹簧振子的能量。 沿水平方向振动的弹簧振子的势能为弹性势能，其大小取决 于弹簧的形变量。 ()小球到达最大位移时， 为0， 最大。 (2)小球通过平衡位置时， 最大， 为0。 3)在弹簧振子运动的任意位置，系统的动能与势能之和都 是一定的，遵守 定律。实际的运动都有一定 的能量损耗，所以简谐运动是一种理想化的模型
导航 2.弹簧振子的能量。 沿水平方向振动的弹簧振子的势能为弹性势能,其大小取决 于弹簧的形变量。 (1)小球到达最大位移时, 动能 为0, 势能 最大。 (2)小球通过平衡位置时, 动能 最大, 势能 为0。 (3)在弹簧振子运动的任意位置,系统的动能与势能之和都 是一定的,遵守 机械能守恒 定律。实际的运动都有一定 的能量损耗,所以简谐运动是一种理想化的模型
导航 微思考2对于一个确定的振动系统，简谐运动的能量由什么 决定？ 提示：振幅。振幅越大，系统的能量越大
导航 微思考2对于一个确定的振动系统,简谐运动的能量由什么 决定? 提示:振幅。振幅越大,系统的能量越大
导航 课堂·重难突破 一对回复力和加速度的理解 重难归纳 1.回复力的来源。 (1)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
导航 课堂•重难突破 一 对回复力和加速度的理解 重难归纳 1.回复力的来源。 (1)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