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(共13张PPT)
2.3 简谐运动的回复力和能量
第二章 机械振动
实验演示
是什么原因使振子从Q点回到平衡位置O，这个过程中速度是如何变化的？
又是什么原因使振子偏离平衡位置O，向P点运动，那么速度是如何变化的？
是什么原因使振子从P点又回到平衡位置O？
力使振子回到平衡位置
惯性使振子偏离平衡位置
回复力
O
Q
P
简谐运动回复力的特点
O
Q
P
问题1、当小球分别运动到Q点、P点时，位移方向如何表示？此时小球的回复力方向如何表示？
问题3、弹簧振子振动时，回复力与位移是什么关系？
问题2、此时它们位移的大小如何表示？回复力大小如何表示？
1.方向：方向始终指向平衡位置
简谐运动的回复力
2.表达式：可以证明，如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且始终指向平衡位置（即与位移方向相反）,质点的运动就是简谐运动。
为比列系数
位移
F与x方向相反
简谐运动各物理量的变化规律
O
Q
P
Q Q→O O O→P P
位移的大小
回复力的大小
速度的大小
最大
最大
最大
最大
最大
0
0
0
0
小球做简谐运动过程中，取点Q运动到点P的过程进行分析，O点为平衡位置，点Q、点P为最大位移处，判断其物理量的变化。
物理量
位置
减小
增大
减小
增大
减小
增大
简谐运动的能量
Q Q→O O O→P P
势能
动能
机械能
那么弹簧振子的能量变化具有什么规律呢？
最大
最大
最大
0
0
0
减小
减小
增大
增大
物理量
位置
机 械 能 守 恒
简谐运动的回复力
若将钩码往下拉到最低点，松手后观察到钩码上下来回振动，不计空气阻力。问：钩码是在做简谐运动吗？怎么证明呢？
判断物体是否做简谐运动的方法：
①根据回复力的规律F=-kx去判断.
②根据x-t图像满足 去判断
在位置O处于平衡状态，弹力是多大？
在位置A时，弹簧伸长量是多少？
在位置A时，合力的大小？
在位置A时，合力方向与位移方向有什么关系？
简谐运动的回复力
O
A
判断物体是否做简谐运动的方法：
①根据回复力的规律F=-kx去判断
②根据x-t振动图像去判断
根据F-t振动图像判断。若F-t图像也满足正弦函数图像即可证明;
简谐运动的回复力
小试牛刀
1.下列关于简谐运动回复力的说法正确的是（ ）
A、回复力是使物体回到平衡位置的力
B、回复力可以是恒力
C、回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同
D、回复力的方向总是跟物体的速度方向相反
A
2、把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动,如图所示，下列结论正确的是(　　)A.小球在O位置时，动能最大，加速度最小B.小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大C.小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功D.小球从B到O的过程中，振子振动的机械能不断增加
小试牛刀
A
课堂小结
这节课你学了哪些内容？
一、简谐运动的回复力：
二、简谐运动各物理量的规律：
位移、回复力、速度间的规律
三、简谐运动的能量：机械能守恒；振幅
越大，机械能越大。
今日作业：
11 月 22 日
课后作业P45
T1、T4

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