高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动的回复力和能量教案配套ppt课件

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例1-1 [教材第45页“练习与应用”第2题（1）改编]如图2-3-1所示，装有砂粒的试管竖直浮于水面上静止。将试管竖直提起少许后由静止释放，可以观察到试管沿竖直方向上下振动。以下说法不正确的是( )
A.试管静止时，试管所在的位置就是它的平衡位置B.试管的振动是简谐运动C.以平衡位置为位移的起点，重力与浮力的合力是试管做机械振动的回复力，回复力与位移的大小成正比，与位移的方向相反D.试管的振动不是简谐运动
[第3步：判断回复力与位移的关系]以平衡位置为位移的起点，重力与浮力的合力是试管简谐运动的回复力，回复力与位移的大小成正比，与位移的方向相反，故C正确，不符合题意。
例2-2 如图2-3-5所示，由轻质弹簧下面悬挂一物块组成一个竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为零，现将物块向下拉一小段距离后放手，此后振子在平衡位置附近上下做简谐运动，不计空气阻力，则( )
A.振子速度最大时，振动系统的势能为零B.振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等C.振子经过平衡位置时，振动系统的势能最小D.振子在振动过程中，振动系统的机械能不守恒
【解析】振子速度最大时，物块受力平衡，此时弹簧处于伸长状态，弹性势能不为零，物块重力势能为零，所以系统的势能不为零，故A、B错误；振子经过平衡位置时，速度最大，振动系统的势能最小，故C正确；振子在振动过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，则振动系统的机械能守恒，故D错误。
题型1 判断物体是否做简谐运动
（1）试分析木块上下振动的回复力的来源；
建构导图明思路
【解析】木块上下振动的回复力由重力和浮力的合力提供。
（2）试证明该木块的振动是简谐运动。
题型2 简谐运动中的功与能量问题求解
解答本题要抓住三个关键点：
【解析】
考向1 简谐运动中各物理量的变化规律
A.位移最大，方向为正B.速度最大，方向为正C.加速度最大，方向为负D.受到的回复力大小为零
本题以光滑小球在玻璃管内的简谐运动为情境考查考生对简谐运动中各物理量的变化规律的掌握情况，重点考查考生的信息获取与知识应用能力。
【解析】
考向2 简谐运动的判断
信息提取析题意
考向3 简谐运动综合问题的分析与求解
本题以木棒在水面上的简谐运动为素材创设学习探索问题情境，考查考生的运动观念和能量观念。