2.3简谐运动的回复力和能量课件高二上学期物理人教版选择性3

物体做简谐运动的原因是什么？走进情境.

活动1：理一理根据单元学习规划，我们可以从哪些角度去探究物体做简谐运动的原因。任务一：探究简谐运动的原因振动质点受到的总能使其回到平

衡位置的力。受到回复力的运动

一定是简

谐运动吗

?回复力机械振动问题2：水平弹簧振子的回复力是恒力还是变力?问题3：如何研究回复力？.活动1：想一想如何受力分析？问题1：水平弹簧振子受哪些力？任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律.活动2：画一画试画出做简谐运动的水平弹簧振子受到的

回复力，寻找回复力

大小的规律。任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律

FFFFF

FA

C

O

D

BA

C

O

D

BA

C

O

BA

C

O

BA

C

O

BA

BA

BA

DA

CDDDDDDOOOOBBCCC位置AA→OOO→BBB→OOO→AA回复力

大小最大减小零增加最大减小零增加最大位移大小最大减小零增加最大减小零增加最大任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律结论：回复力大小与位移大小成正比！A

O

B

x任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律

.活动3：找一找探寻回复力

?

A

C

O

D

B

为什么位移从平衡位置开始FFxFF

xx问题：回复力的大小和方向

都与哪个物理量有关？方向的规律A

C

O

D

BA

C

O

D

BA

C

O

BA

C

O

BA

C

O

BA

BA

BA

DF

F

DDDDDOOOBCCCxxx位置AA→OOO→BBB→OOO→AA回复力

方向向右向右零向左零向左零向右零位移方向向左向左零向右零向右零向左零任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律结论：回复力的方向与位移方向相反！A

O

B

x如果物体在运动方向上所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置,质点的运动就是简谐运动。任务二：分析受力，探究弹

簧振子的回复力规律即回复力满足

F=-kx的运动就是简谐运动。简谐运动的定义的另一种表述：试证明竖直方向的弹簧振子

的振动是简谐运动。分组活动：从理论和实验两个方面证明竖直弹簧振子回复力是否符合F=

-kx这个规律。任务三：案例分析，检验规律平衡位置时弹簧的形变量为x0，

则

mg=kx0竖直方向建立坐标系，以竖直向下为正方向当小球向下运动到离平衡位置的距离是x时，

位移也为x重力和弹力的合力提供回复力回复力：

F=k(x0+x)-mg

方向竖直向上此时

得F

=

-kx，即小球的运动是简谐运动。任务三：案例分析，检验规律试证明竖直方向的弹簧振子的振动

是简谐运动。理论验证X0任务三：案例分析，检验规律试证明竖直方向的弹簧振子的振动F=-kxF是简谐运动。实验验证X0X.活动1：设计表格问题：该记录哪些物理量？任务四：分析做功，探究弹

簧振子能量的变化.活动2：展评对比问题：哪些能量发生了变化，有没有不变的能量？任务四：分析做功，探究弹

簧振子能量的变化A

OB

x位置AA→OOO→BB位移最大最小0最大回复力最大最小0加速度最大最小0速度最小0最大动能最小0最大最小0弹性势能最大最小0最大机械能不变任务四：分析做功，探究弹

簧振子能量的变化A

O

B

x最小0最大最大直向下为加速度的正方向），如图所示。则(

)A．a、b对应时刻，手机的速度相同B．a、c对应时刻，手机振动的回复力相同C．从c到b对应的时间为半个周期D．从a到c对应的时间内，弹簧的弹性势能先减小后增大【例题】将弹簧一端固定在铁架台的支架上，另一端和手机相连。将手机由静止状态竖直下拉一段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系（取竖【正确答案】C课堂小结把图中倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开。假设空气阻力可忽略不计，试证明小球的运动是简谐运动。分析思路：1、明确平衡位置；2、受力分析，明确回复力；3、理论推导，验证是否满足F=-kxθ解析过程：以平衡位置为坐标原点，沿斜面向下建立坐标系。在平衡位置，

mgsinθ=kx0位移为x时，合力为F=mgsinθ-k(x0+x)=-kx∴小球做简谐运动把图中倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开。假设