高三物理复习之简谐运动的回复力和能量

高三物理复习之简谐运动的回复力和能量第一页，共十四页，编辑于2023年，星期六一、机械振动定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动，叫做机械振动．通常简称振动最简单、最基本的振动是简谐运动复习:第二页，共十四页，编辑于2023年，星期六二、简谐运动a、小球可看作质点且阻力忽略不计

b、弹簧的质量忽略不计1、弹簧振子

(2)平衡位置（O点）:振子静止时所处的位置.此时弹簧长度为原长.(1)理想模型:(3)简谐运动的位移:总是从平衡位置指向振子位置即总是背离平衡位置第三页，共十四页，编辑于2023年，星期六一个质点作简谐运动的振动图像如图5-15所示．从图中可以看出，该质点的振幅A=__m，周期Ｔ=__

s，频率f=__Hz，从t=0开始在△t=０.5s内质点的位移__，路程=___．

0.10.42.50.1m0.5m

练习1：第四页，共十四页，编辑于2023年，星期六

练习２：写出振动方程

.

X=10sin(2πt)cm第五页，共十四页，编辑于2023年，星期六1、一次全振动的过程，就是振动物体A、从任意位置出发，又回到这个位置B、从一侧最大偏移位置运动到另一侧最大偏移位置C、从某一位置出发，又以同一运动方向回到此位置D、经历的路程不一定是振幅的四倍COBAPx

练习3：第六页，共十四页，编辑于2023年，星期六思考:弹簧振子为什么会做往复运动?1、存在力。2、惯性思考:这个力有什么特点?总是指向平衡位置第七页，共十四页，编辑于2023年，星期六2、回复力

振动物体受到总是指向平衡位置的力.

即:回复力的公式为“-”表示回复力方向始终与位移方向相反。(胡克定律)k

----弹簧的劲度系数(常量)x

----振子离开平衡位置的位移,简称位移,方向总是背离平衡位置.大小:第八页，共十四页，编辑于2023年，星期六3、简谐运动的定义：

如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动.即回复力满足F=-KX

的运动就是简谐运动变加速运动４、运动规律:注意：对一般的简谐运动，由于回复力不一定是弹簧的弹力，，所以K不一定是劲度系数而是回复力与位移的比例系数第九页，共十四页，编辑于2023年，星期六弹簧的弹力。

重力与弹力的合力。

回复力重力沿圆弧方向的切向分力水平放置的弹簧振子在光滑水平面上振动时竖直吊挂的弹簧振子在竖直平面内振动时单摆做圆弧运动第十页，共十四页，编辑于2023年，星期六

如图所示，某一时刻弹簧振子的小球运动到平衡位置右侧，距平衡位置O点3cm处的B点，已知小球的质量为1kg，小球离开平衡位置的最大距离为5cm，弹簧的劲度系数为200N/m，求：（1）最大回复力的大小是多少？（2）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？（3）此时小球的加速度大小和方向？（4）小球的运动方向怎样？思考OB第十一页，共十四页，编辑于2023年，星期六[例1]

作简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，一定相同的物理量是（）A：速度B：位移C：回复力D：加速度BCD第十二页，共十四页，编辑于2023年，星期六AA→O

OBBOOO→A位移x大小

方向

回复力F大小

方向

加速度a大小

方向

速度v大小

方向

O→B最大向右向左向右最大向左最大向右0减小增大减小向左减小减小增大向右向右向右000最大向右增大增大向左向右增大向左减小向右最大向右最大向左最大向左0减小向右减小减小向左向左增大向左000最大向左增大增大向右向左振物理量变化规律子位置简谐运动中振子的受力及运动情况分析AOB第十三页，共十四页，编辑于2023年，星期六思考：在简谐运动过程中，振子能量变化情况如何？AA→O

OB