人教版 (2019)选择性必修 第一册3 简谐运动的回复力和能量授课课件ppt

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 (3)效果:把物体拉回到⑥　平衡位置    .(4)方向:总是与位移x的方向相反,即总是指向⑦　平衡位置    .(5)表达式:F=⑧　-kx    .即回复力与物体的位移大小成正比,“-”表明回复力与 位移方向始终相反,k是一个常数,由振动系统决定.
1.简谐运动的能量是指振动系统的⑨　机械能    ,振动的过程就是动能和势能 互相转化的过程.(1)在最大位移处,⑩　势    能最大,动能为零.(2)在平衡位置处, 　动    能最大,势能为零.2.决定能量大小的因素振动系统的机械能跟 　振幅    有关, 　振幅    越大,机械能就越大,振动越强.在简谐运动中,振动系统的机械能 　守恒    ,所以简谐运动是等幅振动.3.能量获得:开始时振动系统的机械能是通过外力做功由 　其他形式的能    转化成的.
1.回复力的方向总是与位移的方向相反. (　√　)2.回复力的方向总是与速度的方向相反. (    ✕　)物体通过某一位置时,速度的方向有两种可能,而回复力的方向总是指向平衡位置.3.回复力的方向总是与加速度的方向相反.(    ✕　)回复力的方向总是与加速度的方向相同.4.水平弹簧振子运动到平衡位置时,回复力为零,因此能量一定为零. (    ✕　)此位置回复力为零,但能量不为零.5.做简谐运动的物体,其速度增大时,回复力可能增大,也可能减小. (    ✕　)速度增大时,物体在向平衡位置运动,位移减小,回复力减小.
 简谐运动的回复力的表达式:F=-kx(1)k是比例系数,不一定是弹簧的劲度系数(水平弹簧振子中k为弹簧的劲度系数), 其值由振动系统决定,与振幅无关.(2)“-”表示回复力的方向与偏离平衡位置的位移的方向相反.(3)x是质点偏离平衡位置的位移,其大小不一定等于弹簧的伸长量或压缩量.(4)回复力的作用总是要把物体拉回到平衡位置.(5)公式反映出了回复力F与位移x之间的关系,位移越大,回复力越大;位移增大为原 来的几倍,回复力也增大为原来的几倍. 简谐运动的运动学特征:a=- 简谐运动是一种变加速的往复运动,“-”表示加速度a的方向与位移x的方向相反.
 简谐运动的两个判定方法(1)运动学方法:找出质点的位移与时间的关系,若遵循正弦函数的变化规律,即它的 振动图象(x-t图象)是一条正弦曲线,就可判定此振动为简谐运动.(2)动力学方法:若回复力F与位移x间的关系满足F=-kx,则物体做简谐运动. 用动力学方法判断物体是否做简谐运动的一般步骤(1)以平衡位置为原点,沿运动方向建立坐标轴.(2)在振动过程中任选一位置(平衡位置除外),对振动物体进行受力分析.(3)将力沿振动方向和垂直振动方向分解,求出振动方向上的合力.(4)判定振动方向上的合力与位移间的关系是否满足F=-kx.
(★★☆)一个质量为m,侧面积为S的正方体木块放在水面上静止(平衡),如图所 示.现用力向下将其压入水中一小部分后撤掉外力,木块在水面上下振动,试判断 木块的振动是否为简谐运动.