簡諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力和能量 導(dǎo)學(xué)案-高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

設(shè)計(jì)人：高中物理演員天才就是長期勞動(dòng)的結(jié)果?！ｎD第頁2.3簡諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力和能量班級(jí)：姓名：一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.清楚回復(fù)力的定義、表達(dá)式、特征并會(huì)判斷其方向來源，證明簡諧運(yùn)動(dòng)；2.清楚F=-kx中“-”“k”“x”的含義，比較振動(dòng)過程中a、v、x、Ek、Ep；3.掌握能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及決定能量大小的因素；4.能夠理解利用回復(fù)力對稱性解決簡諧運(yùn)動(dòng)綜合問題。二、課堂任務(wù)1.回復(fù)力：回復(fù)力是根據(jù)力的命名的,回復(fù)力大小等于振動(dòng)方向上,可以由一個(gè)力單獨(dú)提供,也可以由一個(gè)力的分力提供,也可以由幾個(gè)力的提供.表達(dá)式F=即回復(fù)力與物體位移大小成,“-”表示回復(fù)力與位移方向“k”是一個(gè)常數(shù)由決定。思考：k一定是勁度系數(shù)嗎？物體處于平衡位置時(shí)合外力為0嗎？回復(fù)力為0嗎？2.簡諧運(yùn)動(dòng)的能量:簡諧運(yùn)動(dòng)的能量指振動(dòng)系統(tǒng)的，振動(dòng)的過程就是和相互轉(zhuǎn)化的過程。振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能跟有關(guān)?？偨Y(jié):在最大位移處:位移回復(fù)力動(dòng)能勢能。在平衡位置呢？思考：振動(dòng)一個(gè)周期動(dòng)能和勢能完成幾次周期性變化？例1:右圖，彈簧振子在光滑水平桿上AB之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,則下列說法正確的是:A.彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中受重力、支持力、彈簧彈力B.彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復(fù)力C.振子由A向O運(yùn)動(dòng)過程中,回復(fù)力逐漸增大，加速度逐漸增大，位移逐漸增大D.振子由O向B運(yùn)動(dòng)過程中,回復(fù)力方向指平衡位置E.振子在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大，在B點(diǎn)勢能最大思考：振子從A點(diǎn)向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，勢能如何變化？動(dòng)能如何變化？總的機(jī)械能如何變化？例2:如圖,兩木塊AB疊放在光滑水平面上,質(zhì)量分別為m和M,AB之間的最大靜摩擦力為f,B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。AB在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對滑動(dòng)，則()A.A和B均做簡諧運(yùn)動(dòng)B.作用在A上的靜摩擦力大小與彈簧的形變量成正比

C.B對A的靜摩擦力始終對A做負(fù)功,而A對B的靜摩擦力對B不做功D.它們的振幅不能大于(M+m)f/km思考:振動(dòng)過程中A所受摩擦力Ff與振子位移x關(guān)系的圖線？與時(shí)間t關(guān)系圖線？例3:1.如圖，一彈簧上端固定，勁度系數(shù)為k，另一端掛一質(zhì)量為m的小球，平衡位置時(shí)彈簧的形變量為x0，釋放后小球做上下運(yùn)動(dòng)，彈簧此時(shí)沒有超出彈性限度，小球的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)嗎？其回復(fù)力是誰提供的？2.把圖中傾角為θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開。假設(shè)空氣阻力可忽略不計(jì)，試證明小球的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)。例4:質(zhì)量2m箱子放在水平地面上,箱內(nèi)兩個(gè)物體AB質(zhì)量均為m,AB之間用輕彈簧相連接,再分別用豎直細(xì)線ab系在箱內(nèi).現(xiàn)將線b剪斷,剪斷瞬間B加速度為g,方向豎直向上,向上為正方向;則剪斷b線后物體B向上運(yùn)動(dòng)過程中,箱子對地面壓力可能為:A.mgB.2mgC.3mgD.4mg三、課堂總結(jié)1.彈簧振子所受的合力F與振子位移X的大小成正比，且合力F的方向總是與位移X的方向相反。負(fù)號(hào)表示力F的方向總是與位移X方向相反，即總指向平衡位置。它的作用總是要把物體拉回到平衡位置。所以稱為回復(fù)力①定義:使振子回到平衡位置的力②特點(diǎn):按力的作用效果命名；