簡諧運動的回復(fù)力和能量

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
人教版物理選修3-4學(xué)案:11.3簡諧運動的回復(fù)力和能量
審核:高二物理組
寄語: 目光遠大,目標(biāo)明確的人往往非常自信,而自信與人生的成敗息息相關(guān)!
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知道振幅越大,振動的能量(總機械 能)越大;
2.對單擺,應(yīng)能根據(jù)機械能守恒定律進行定量計算;
3.對水平的彈簧振子,應(yīng)能定量地說明彈性勢能與 動能的轉(zhuǎn)化;
4.知道簡諧運動的回復(fù)力特點及回復(fù)力的來源。
學(xué)習(xí)重點:
1.對簡諧運動中能量轉(zhuǎn)化和守恒的具體分析。
2.什么是阻尼振動。
學(xué)習(xí)難點:
1.關(guān)于簡諧運動中能量的轉(zhuǎn)化。
知識鏈接:
振幅定義:_________________________________________
振幅物理意義:表示_________的物理量。
2.取一個單擺,將其擺球拉到一定高度后釋放,觀察它的單擺擺動,請你概括現(xiàn)象:______________________________________________
3.實際振動的單擺為什么會運動,又為什么會停下來,今天我們就來學(xué)習(xí)這個問題。
新課學(xué)習(xí)來源:
一、簡諧運 動的回復(fù)力
1. 彈簧振子振動 時,回復(fù)力與位移是什么關(guān)系?
根據(jù)胡克定律,彈簧振子的回復(fù)力與位移成正比,與位移方向相反
2.特點:F=-Kx
注:式中F為回復(fù)力;x為偏離平衡位置的位移;k是常數(shù),對于彈簧振子,k是勁度系數(shù),對于其它物體的簡諧運動,k是別的常數(shù);負號表示回復(fù)力與位移的方向總相反。
3.簡諧運動:________________________________________________
___________________________________________________________
二.簡諧運動的能量
  (1)水平彈簧振子在外力作用下把它拉伸,松手后所做的簡諧運動。不計阻力。
  單擺的擺球被拉伸到某一位置后所做的簡諧運動;如下圖甲、乙所示
  

(B級)(2)試分析彈簧振子和單擺在振動中的能量轉(zhuǎn)化情況,并填入表格。
AA O
OO B
B
位移s
速度v
回復(fù)力F
加速度a
動能
勢能
總能
理論上可以證明,如果摩擦等阻力造成的損耗可以忽略,在彈簧振子運動的任意位置,系統(tǒng)的動能與勢能之和都是一定的,這與機械能守恒定律相一致。
實際的運動都有一定的能量損耗,所以簡諧運動是一種理想化的模型。
知識鞏固:
(B級)1.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s,當(dāng)振子從平衡位置開始向右 運動,在0.17s時刻,振子的 運動情況是( )
A.正在向左做減速運動 B.正在向右做加速運動
C.加速度正在減小 D.動能正在減小
(B級)2.做簡諧運動的物體,每次經(jīng)過同一位置時,都具有相同的( )
A.加速度 B.速度 C.位移 D.動能
(B級)3 .彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動,在振子向平衡位置運動的過程中( )
A.振子所受的回復(fù)力逐漸增大 B.振子的位移逐漸增大
C.振子的速率逐漸減小 D.彈簧的彈性勢能逐漸減小
(B級)4.一質(zhì)點做簡諧運動,其離開平衡位置的位移 與時間t的關(guān)系如圖所示,由圖可知( )
A.質(zhì)點振動的頻率為4
B.質(zhì)點振動的振幅為2cm
C.在t=3s時刻,質(zhì)點的速率最大
D.在t=4s 時刻,質(zhì)點所受的合力為零
(C級)5.一質(zhì)點在水平方向上做簡諧運動。如圖,是該質(zhì)點在 內(nèi)的振動圖象,下列敘述中 正確的是( )
A.再過1s,該質(zhì)點的位移為正的最大值
B.再過2s,該質(zhì)點的瞬時速度為零
C.再過3s,該質(zhì)點的加速度方向豎直向上
D.再過4s,該質(zhì)點加速 度最大

反思小結(jié):

11.3過關(guān)檢測卡
審核:高二物理組
寄語: 目光遠大,目標(biāo)明確的人往往非常自信,而自信與人生的成敗息息相關(guān)!
(B級)1.一質(zhì)點做簡諧運動時,其振動圖象如圖。由圖可知,在t1和t2時刻,質(zhì)點運動的( )
A. 位移相同 B.回復(fù)力大小相同
C.速度相同 D.加速度 相同
(B級)2.一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s,當(dāng)振子從平衡位置開始向右運動,在0.17s時刻,振子的運動情況是( )
A.正在向左做減速運動 B.正在向右做加速運動
C.加速度正在減小 D.動能正在減小

本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/73314.html

相關(guān)閱讀:勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系