山西省忻州市第一中学高中物理11.3简谐运动的回复力和能量教学简案新人教版选修3_4.doc

1、1简 谐 运 动 的 回 复 力 和 能 量 【学习目标】1 理解回复力的含义，知道它是根据作用效果命名的力。2 掌握回复力与振动位移的关系，能够用它定性地判断某一振动是否为简谐运动。3 知道简谐运动是一种没有能量损耗的理想运动，会分析振动过程中的能量变化情况。4 会分析简谐运动过程中振子加速度、速度的变化规律。【教学过程】一、回复力1.意义:振动物体在振动方向的合力2.特点:F=KxK 为振动系统的振动系数，在不同的振动系统中具体含义不同。x 为质点相对平衡位置的位移，有具体方向。3振子在质点方向所受合力如果大小与振子相对平衡位置的位移成正比，方向与位移始终相反，这样的振动是简谐运动。证明以

2、下几个物体为谐振子：1证明漂浮在水面的木块为谐振子。（已知 水， 木，木块的横截面积 S）2竖直悬挂的弹簧振子（已知弹簧的劲 度系数 K)引申：悬挂在 光滑斜面上的 弹簧振子（已知弹簧的劲度系 数 K)体会：1回 复力可以由振动方向的一2个力充当，也可能是振动方向的合力！2垂直振动方向的受力与振动无关。思考：回复力与时间的关系？解答：如图的弹簧振子的振动为简谐运动，位移时间关系为 xAsint，而回复力FKx，所以有 FKA sint=F m sint可以用不同的图像表示上述特点.二、简谐运动的能量演示：水平方向的弹簧振子：问题：已知轻质弹簧的劲度系数为 K，振幅为 A。观察振子的位移、速度、

3、加速度、受力)A A O O O B B位移 s 速度 v 回复力 F 加速度 a 动能 势能 总能1.振子的最大速度；2.振子系统的机械能 E。3.系统的机械能（能量）在振动过程中有何特点？O BA3【典型范例】1关于简谐运动的有关物理量，下列说法中错误的是【 BC 】A回复力方向总是指向平衡位置B向平衡位置运动时，加速度越来越小，速度也越来越小C加速度和速度方向总是跟位移方向相反D速度方向有时跟位移方向相同，有时相反2图为某质点的简谐运动图象，由图可知【 CD 】A周期为 5s，振幅为 10cm；B2s 末质点的加速度为零；C3s 末质点的速度为最大值，势能最小；D2s3s 这段时间内，回复力作正功，3s4s 这段时间内势能逐渐增大。3一个做简谐振动的弹簧子，当振子的位移达到最大位移的一半时，回复力的大小跟振子达到最大位移时的回复力之比为 ；加速度的大小跟振子达到最大位移时的加速度之比为 。 【课堂例题】1教材第 12 页问题与练习 2【教学反思】4