簡諧運動的回復力和能量課件-高二上學期物理人教版選擇性

物理觀念：通過對簡諧運動受力情況、能量變化情況的分析，能知道“簡諧運動的回復力F=-kx”、“彈簧振子的機械能守恒”，發(fā)展完善“相互作用觀”、“能量觀”；科學思維：通過一系列的推理、證明，能恰當利用歸納推理、演繹推理得到結(jié)論，發(fā)展科學推理、論證能力；“科學探究：通過對木筷運動特點的觀察、分析、論證，能判斷木塊的運動類型，提升科學探究的能力；科學態(tài)度與責任：通過對簡諧運動動力學特征的探究過程以及對木筷運動性質(zhì)的分析以及證明過程，能對問題保持嚴謹、科學的態(tài)度，培養(yǎng)科學態(tài)度與責任?！竞诵乃仞B(yǎng)目標】新課引入物體簡諧運動時，它所受到的力總想把它拉回平衡位置，這個力稱為回復力。概念講解【探究】簡諧運動的物體的受力情況如何？【探究】在下列各圖中畫出位移、彈力的示意圖并表示出大小。（O為簡諧運動的平衡位置，各點間距均為x0，彈簧勁度系數(shù)為k）一、簡諧運動的回復力互動探究【思考】由什么力充當回復力？這個簡諧運動的回復力和位移有什么關(guān)系？【探究】已知小球質(zhì)量為m、輕彈簧勁度系數(shù)為k，（1）處于平衡位置時，彈簧的伸長量為x0，對小球受力分析，列出平衡方程：（2）彈簧的伸長量為x1（x1>x0）時的合力？【注意】簡諧運動的回復力公式F=-kx中x的含義與胡克定律F=kx中x的含義相同嗎？互動探究x0x1（3）彈簧的伸長量為x2（x2<x0）時的合力？x2【思考】由什么力充當回復力？滿足F=-kx嗎？（設(shè)水的密度為ρ，木筷質(zhì)量為m、橫截面積為S，振動過程中某一時刻水下長度為l1。）【思考】簡諧運動的回復力F=-kx中k的含義與胡克定律F=kx中k的含義相同嗎？它們相等嗎？【例】若木筷粗細均勻，請對木筷進行受力分析，實例分析（1）平衡時木筷水下長度為l0，對木塊進行受力分析，列出平衡方程：（2）木筷水下長度為l1（l1>l0）時的合力l0l1l0l2（3）木筷水下長度為l2（l2<l0）時的合力？【思考】該運動是簡諧運動嗎？分析下表中各物理量的情況：某量為最大值、最小值用“最大”和“最小”表示，某量為零用數(shù)字“0”表示，增加和減少分別用“”和“”表示（假設(shè)P、Q為最大位移處）。【思考】你認為彈簧振子的機械能在Q到P的過程中會如何變化？二、簡諧運動的能量互動探究【思考】實際情況下，可能沒有能量損耗嗎？【例1】如圖,彈簧振子在光滑水平桿上的A、B之間做往復運動,O為平衡位置,下列說法正確的是（）A.彈簧振子運動過程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用B.彈簧振子運動過程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復力的作用C.振子由A向О運動過程中,回復力逐漸增大D.振子運動到B位置時,回復力的方向由О指向BA練習鞏固簡諧運動的回復力

簡諧運動的能量振動物體受到的總是指向平衡位置的力彈簧振子在運動中，系統(tǒng)的機械能守恒。簡諧運動的三大特征簡諧運動的回復力和能量判斷物體是否做簡諧運動的兩種方法歸納總結(jié)課后練習：課堂分析：鞏固練習（必做）：思維拓展（選做）：1.判斷并證明：以下情景中的小球偏離平衡位置時所做運動是否為簡諧運動