最新簡(jiǎn)諧振動(dòng)的恢復(fù)力和能量

1、第 三 節(jié) 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的恢復(fù)力和能量一、機(jī)械振動(dòng) 定義:物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，叫做機(jī)械振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱振動(dòng)。 最簡(jiǎn)單、最基本的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。二 、 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) a、小球可看作質(zhì)點(diǎn) b、彈簧的質(zhì)量忽略不計(jì) c、阻力忽略不計(jì)1 1、 彈簧振子彈簧振子(1)(1)理想模型理想模型: : (2) (2)平衡位置（平衡位置（o o點(diǎn)）：點(diǎn)）：振子靜止時(shí)所處的位置振子靜止時(shí)所處的位置. .此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng). .(3)(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移： 總是從平衡位置指向振子位置即總是從平衡位置指向振子位置即總是背離平衡位置?？偸潜畴x平衡位置。思考思考: :彈簧振子為什么會(huì)做

2、往復(fù)運(yùn)動(dòng)彈簧振子為什么會(huì)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)? ?1 1、存在力。、存在力。2 2、慣性、慣性思考思考: :這個(gè)力有什么特點(diǎn)這個(gè)力有什么特點(diǎn)? ?總是指向平衡位置總是指向平衡位置2 2、回復(fù)力：、回復(fù)力： 振動(dòng)物體受到總是指向平衡位置的力振動(dòng)物體受到總是指向平衡位置的力 kxf( (胡克定律胡克定律) )k k - -彈簧的勁度系數(shù)彈簧的勁度系數(shù)( (常量常量) )x x - -振子離開平衡位置的位移振子離開平衡位置的位移, ,簡(jiǎn)稱位移簡(jiǎn)稱位移, , 方向總是背離平衡位置方向總是背離平衡位置. .大小大小: :kxf即即: :回復(fù)力的公式為：回復(fù)力的公式為：“-”“-”表示回復(fù)力方向始終與位移方向相反。

3、表示回復(fù)力方向始終與位移方向相反。3 3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義：、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義：如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它 偏離平衡位置的位移偏離平衡位置的位移 大小成正比，并且總是指向平衡位置大小成正比，并且總是指向平衡位置, ,質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。即回復(fù)力滿足運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。即回復(fù)力滿足 f= -kxf= -kx 的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。 注意：對(duì)一般的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于回復(fù)力不注意：對(duì)一般的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于回復(fù)力不一定是彈簧的彈力，所以一定是彈簧的彈力，所以k k不一定是勁度不一定是勁度系數(shù)而是回復(fù)力與位移的比例系數(shù)系數(shù)而是回復(fù)力與位移的比例系數(shù)變加速運(yùn)動(dòng)變加速運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)

4、規(guī)律、運(yùn)動(dòng)規(guī)律: : 如圖所示，某一時(shí)刻彈簧振子的小球運(yùn)動(dòng)如圖所示，某一時(shí)刻彈簧振子的小球運(yùn)動(dòng)到平衡位置右側(cè)，距平衡位置到平衡位置右側(cè)，距平衡位置o o點(diǎn)點(diǎn)3cm3cm處的處的b b點(diǎn)，點(diǎn)，已知小球的質(zhì)量為已知小球的質(zhì)量為1kg1kg，小球離開平衡位置的，小球離開平衡位置的最大距離為最大距離為5cm5cm，彈簧的勁度系數(shù)為，彈簧的勁度系數(shù)為200n/m200n/m，求：求：（1 1）最大回復(fù)力的大小是多少？）最大回復(fù)力的大小是多少？（2 2）在）在b b點(diǎn)時(shí)小球受到的回復(fù)力的大小和方向？點(diǎn)時(shí)小球受到的回復(fù)力的大小和方向？（3 3）此時(shí)小球的加速度大小和方向？）此時(shí)小球的加速度大小和方向？（4

5、4）小球的運(yùn)動(dòng)方向怎樣？）小球的運(yùn)動(dòng)方向怎樣？思考思考o(jì)b例例1 1、作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同、作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí)，一定相同的物理量是（一位置時(shí)，一定相同的物理量是（ ） a a：速度：速度 b b：位移：位移 c c：回復(fù)力：回復(fù)力 d d：加速度：加速度bcdbcd aao o bb o ooa位移x大小 方向 回復(fù)力f大小 方向 加速度a大小 obob最大最大向右向右向左向左向右向右最大最大向左向左最大最大向右向右0 0減小減小增大增大減小減小向左向左減小減小減小減小增大增大向右向右向右向右向右向右0 00 00 0最大最大向右向右增大增大增大增大向左向左向右向右增大增大向左向左減小減小向右向右最大最大向右向右最大最大向左向左最大最大向左向左0 0減小減小向右向右減小減小減小減小向左向左向左向左增大增大向左向左0 00 00 0最大最大向左向左增大增大增大增大向右向右向左向左振振物理量物理量變變化化規(guī)規(guī)律律子子位位置置簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振子的受力及運(yùn)動(dòng)情況分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中振子的受力及運(yùn)動(dòng)情況分析思考：在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中，振子能量變化情況如何？思考：在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過程中，振子能量變