简谐运动的回复力和能量
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动能
A
O
B
思考题： 竖直方向振动的弹簧振子所做的振动 是简谐运动吗？ 判断物体是否做简谐运动的方法： （1）根据物体的振动图像去判断 （2）根据回复力的规律F=-kx去判断
课 堂 练 习
1、 做简谐运动的物体，当位移为负值时， 以下说法正确的是 （ B ） 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
课 堂 练 习 2、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 （ ）
BCD
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
课 堂 练 习 3、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 ） 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
一、简谐运动的回复力
1.定义: 使振子回到平衡位置的力 2.特点: 按力的作用效果命名， 方向始终指向平衡位置 3、回复力来源： 振动方向上的合外力
一、简谐运动的回复力
4.简谐运动的动力学定义： 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。
1、简谐运动的加速度大小和方向都随时间做 周期性的变化，所以简谐运动是变加速运动 2、各量的大小关系： （1）X、F、a、EP的变化规律相同 （2）V、Ek的变化规律相同 （3） X与 V的变化规律相反
3、各量的方向关系： X与F的方向相反；a与F的方向相同；v与a的 方向无确定关系。
三、简谐运动的能量 1、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。 2、简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大， 振动的能量越大 下图画出的是物体在做简谐运动时的Ek-t 和Ep-t及E-t图象 机械能 E 势能 0 t
F kx
5.简谐运动的运动学特点
kx a m
二、简谐运动中的各个物理量变化规律
A
O
B
A
A-O
O
0 0
O-B
向右增大 向左增大
B
向右最大 向左最大
X F、a v
动能 势能
向左最大 向左减小 向右最大 向右减小
0 0
最大
向右增大 向右最大 向右减小 增大 最大 减小 减小
0 0
最大
0
增大
二、简谐运动中的各个物理量变化规律
第三节 简谐运动 的回复力和能量
思考与讨论 物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？
A
O
B
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。
F kx
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
动能
A
O
B
思考题： 竖直方向振动的弹簧振子所做的振动 是简谐运动吗？ 判断物体是否做简谐运动的方法： （1）根据物体的振动图像去判断 （2）根据回复力的规律F=-kx去判断
课 堂 练 习
1、 做简谐运动的物体，当位移为负值时， 以下说法正确的是 （ B ） 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
课 堂 练 习 2、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 （ ）
BCD
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
课 堂 练 习 3、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 ） 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
一、简谐运动的回复力
1.定义: 使振子回到平衡位置的力 2.特点: 按力的作用效果命名， 方向始终指向平衡位置 3、回复力来源： 振动方向上的合外力
一、简谐运动的回复力
4.简谐运动的动力学定义： 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。
1、简谐运动的加速度大小和方向都随时间做 周期性的变化，所以简谐运动是变加速运动 2、各量的大小关系： （1）X、F、a、EP的变化规律相同 （2）V、Ek的变化规律相同 （3） X与 V的变化规律相反
3、各量的方向关系： X与F的方向相反；a与F的方向相同；v与a的 方向无确定关系。
三、简谐运动的能量 1、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。 2、简谐运动的能量与振幅有关，振幅越大， 振动的能量越大 下图画出的是物体在做简谐运动时的Ek-t 和Ep-t及E-t图象 机械能 E 势能 0 t
F kx
5.简谐运动的运动学特点
kx a m
二、简谐运动中的各个物理量变化规律
A
O
B
A
A-O
O
0 0
O-B
向右增大 向左增大
B
向右最大 向左最大
X F、a v
动能 势能
向左最大 向左减小 向右最大 向右减小
0 0
最大
向右增大 向右最大 向右减小 增大 最大 减小 减小
0 0
最大
0
增大
二、简谐运动中的各个物理量变化规律
第三节 简谐运动 的回复力和能量
思考与讨论 物体做简谐运动时，所受的合力有什么特点？
A
O
B
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。
F kx
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