簡諧運動的回復力和能量教案

1、文檔編碼 : CE8T10G5G8G2 HY3Z1N6V9V2 ZG7X7C1W2E4名師精編 精品教案第十一章 機械振動第三節(jié) 簡諧運動的回復力和能量教學目標：（一）學問與技能把握簡諧運動的定義；明白簡諧運動的運動特點；把握簡諧運動的動力學公式；明白簡諧運動的位移、速度、加速度、能量變化規(guī)律；（二）過程與方法引導同學通過試驗觀看,概括簡諧運動的運動特點和簡諧運動的能量變化規(guī)律,培養(yǎng)歸納總結才能；（三）情感、態(tài)度與價值觀 結合舊學問進行分析,推理而把握新學問,以培養(yǎng)其觀看和規(guī)律思維才能；二、教學難點 1重點是簡諧運動的定義；2難點是簡諧運動的動力學分析和能量分析；【提出問題】物體做勻變速直線運

2、動時,所受合力 _,方向 _; 物體做勻速圓周運動時,所受合力大小 _并_,_,方向與速度方向物體做簡諧運動時,所受合力有什么特點？四：新課教學一、簡諧運動的回復力1.振動形成的緣由水平彈簧振子的振動如以下圖,當把振子從靜止的位置O 拉開一小段距離到A 再放開后,它為什么會在A-O-A之間振動呢？（1） 物體做機械振動時,確定受到指向 _的力,這個力的作用總能使物體回到中心位置,這個力叫 _；（2） 回復力是依據(jù)力的 _ 選填“ 性質” 或“ 成效”命名的；它可以是重力、彈力或摩擦力,或者幾個力的合力,或某個力的分力；（3） 回復力的成效： 把物體拉回到 _當振子離開平穩(wěn)位置后,振子所受的回復

3、力總是使振子回到 _,這樣不斷進行下去,就形成了振動；4方向：總是與位移 x 的方向相反,即總是指向 _5表達式： F_.即回復力與成正比 _,“ ” 說明回復力與位移方向始終 _, k 是一個常數(shù),由簡諧運動系統(tǒng)準備名師精編 精品教案2簡諧運動假如質點所受的力與它偏離平穩(wěn)位置位移的大小成_,并且總是指向 _ _,質點的運動就是簡諧運動引申：豎直振動的彈簧振子彈簧下面懸掛的鋼球,試推導小球所受合力與它的位移關系；提示：如以下圖,平穩(wěn)狀態(tài)時有：當小球向下偏離平穩(wěn)位置 F= O 拉動 x 長度到 C 時,彈簧的彈力規(guī)定向下為正方向,就振子所受的回復力為：F=mgF= 由此可知回復力與位移的關系符合

4、簡諧運動的定義【判定物體是否做簡諧運動的方法】一個振動, 假如回復力與偏離平穩(wěn)位置的位移成正比而 且方向與位移方向相反,就能判定它是簡諧運動；課堂練習（斜的彈簧振子）1. 一個振動, 假如回復力與偏離平穩(wěn)位置的位移成正比而且方向與位移方向相反,就能判定 它是簡諧運動；請你據(jù)此證明：把圖 11.3-3 中傾角為 的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離,然后松 開,小球的運動是簡諧運動；二、簡諧運動的能量【提出問題】彈 簧 振 子 的 速 度 在 不 斷 變 化 , 因 而 它 的 動 能 在 _；彈簧的伸長量和壓縮量在不斷變化,因而它 的勢能也在 _,它們的變化具有什么規(guī)律？作為一個振動系統(tǒng),彈簧

5、振子的勢能與彈簧的伸長量有 關,動能與小球的速度有關；請在下表中填出彈簧振子在名師精編 精品教案各位置的能量； 某量取最大值、 最小值用文字表示,某量為零用 向上和向下的箭頭表示0 表示,增加和削減分別用位置A A O O O B B 位移的大小速度的大小動能勢能總能總結：總機械能=任意位置的動能+勢能 =平穩(wěn)位置的動能=振幅位置的勢能彈簧振子在平穩(wěn)位置的動能越大,振動的能量就越大；振幅越大,振幅位置的勢能就越大,振動的能量就越大；1簡諧運動的能量：指振動系統(tǒng)的 _,振動的過程就是_能和 _能相互轉化的過程1在最大位移處,_能最大, _能為零；2在平穩(wěn)位置處,_能最大, _能最小2準備能量大小

6、的因素振動系統(tǒng)的機械能跟_ 有關, _ 越大,機械能就越大,振動越強在簡諧運動中,振動系統(tǒng)的機械能 _,所以簡諧運動是等幅振動課堂練習3.做簡諧運動的物體經(jīng)過 A 點時,加速度的大小是 2m/s 2,方向指向 B 點；當它經(jīng)過 B 點時,加速度的大小是 3m/s2,方向指向 A 點；當 AB 間的距離是 10 ,請確定它的平衡位置；4.圖 11.3-6 為某物體做簡諧運動的圖像,在所畫曲線的范疇內回答以下問題；（1）哪些時刻物體的回復力與 0.4s 時刻的回復力相同？（2）哪些時刻物體的速度與 0.4s 時刻的速度相同？（3）哪些時刻的動能與 0.4s 時刻的動能相同？（4）哪些時間的加速度在

7、減小？（5）哪些時間的勢能在增大？課后練習1一個在水平方向做簡諧運動的彈簧振子的振動周期是0.025s,當振子從平穩(wěn)位置開頭向右運動,在0.17s 時刻,振子的運動情形是（）A正在向左做減速運動B正在向右做加速運動C加速度正在減小 D動能正在減小名師精編 精品教案2做簡諧運動的物體,每次經(jīng)過同一位置時,都具有相同的（）A 加速度 B速度 C位移 D動能3彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動,在振子向平穩(wěn)位置運動的過程中（）A 振子所受的回復力逐步增大 B振子的位移逐步增大C振子的速率逐步減小D彈簧的彈性勢能逐步減小4一質點做簡諧運動,其離開平穩(wěn)位置的位移x 與時間t 的關系如以下圖,由圖可知t /s（）x /cmA 質點振動的頻率為4 Hz2B質點振動的振幅為2cm 012345C在 t=3s 時刻,質點的速率最大2D在 t=4s 時刻,質點所受的合力為零5一質點做簡諧運動時,其振動圖象如圖； 由圖可知, 在 t 1和 t2時刻,質點運動的 （2t）A 位移相同xtx 0B回復力大小相同0 0 x1tC速度相同D加速度相同6彈簧振子的質量為M ,彈簧勁度系數(shù)為k ,在振子上放一質量為m 的木塊,使兩者一起振動,如圖；木塊的回復力F是振子對木塊的摩擦力,F也中意Fkx, x 是彈簧的伸長（或壓縮）量,那么k 為（k）mMA mBMmmCMMmDM4 s內的