简谐振动弹簧振子

1、简谐振动弹簧振子第1页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二思考与讨论OABOABCDOABCDOABCDOABCD物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？OABCDOABCDOABCDOBCDAXXXXXXFFFFFF第2页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 一、简谐运动的回复力弹簧振子所受的合力F与振子位移X的大小成正比，且合力F的方向总是与位移X的方向相反。式中K为弹簧的劲度系数 由于力F的方向总是与位移X的方向相反，即总是指向平衡位置。它的作用总是要把物体拉回到平衡位置。所以称为回复力第3页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二1.定

2、义:2.特点:按力的作用效果命名，方向始终指向平衡位置 使振子回到平衡位置的力3、回复力来源：振动方向上的合外力 一、简谐运动的回复力第4页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 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。4.简谐运动的动力学特点5.简谐运动的运动学特点 一、简谐运动的回复力第5页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二二、简谐运动中的各个物理量变化规律XvF、a动能势能AA-OOO-BB向左最大向左减小向右最大向右最大0向右最大向右增大向右减小00向右增大向右减小向左增

3、大0向左最大0增大最大减小0最大减小0增大最大OAB第6页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化，所以二、简谐运动中的各个物理量变化规律（1）当物体从最大位移处向平衡位置运动时，由于v与a的方向一致，物体做加速度越来越小的加速运动。（2）当物体从平衡位置向最大位移处运动时，由于v与a的方向相反，物体做加速度越来越大的减速运动。简谐运动是变加速运动第7页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大，振动的能量越大 简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒

4、。三、简谐运动的能量 试画出物体在做简谐运动时的Ek-t和Ep-t及E-t图象tE0机械能势能动能ABO第8页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗？思考题：判断物体是否做简谐运动的方法：（2）根据回复力的规律F=-kx去判断（1）根据物体的振动图像去判断第9页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是 （ ）B课 堂 练 习A速度一定为正值，加速度一定为正值B速度不一定为正值，但加速度一定为正值C速度一定为负值，加速度一定为正值D速度不一定为负值，加速度一定为负值第1

5、0页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是 （ ） A速度、加速度、动能B加速度、回复力和位移C加速度、动能和位移D位移、动能、回复力BCD课 堂 练 习第11页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（ ）CD课 堂 练 习A振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等B振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功C振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒第12页

6、，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有 （ ）ABC课 堂 练 习A等于在平衡位置时振子的动能 B等于在最大位移时弹簧的弹性势能 C等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和 D位移越大振动能量也越大 第13页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二如图是质点做简谐振动的图像，由此可知（ ）At=0时，质点的位移、速度均为零Bt=1s时，质点的位移为正向最大，速度为零，加速度为负向最大Ct=2s时，质点的位移为零，速度为负向最大值，加速度为零D质点的振幅为5cm，周期为2sBC课 堂 练 习第14页，共17页，2022

7、年，5月20日，6点11分，星期二 弹簧振子作简谐运动时，以下说法正确的是（ ）A振子通过平衡位置时，回复力一定为零B振子做减速运动，加速度却在增大C振子向平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反D振子远离平衡位置运动时，加速度方向与速度方向相反ABD课 堂 练 习第15页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 如图所示，是一弹簧振子，设向右方向为正，O为平衡位置，则（ ） AAO位移为负值，速度为正值BOB时，位移为正值，加速度为负值CBO时，位移为负值，速度为负值DOA时，位移为负值，加速度为正值ABOABD课 堂 练 习第16页，共17页，2022年，5月20日，6点11分，星期二 一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧振子的弹力大小相等,但方向相反,则这两个