简谐振动的恢复力和能量

大小
速度v 方向
向右 向右 向右
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向左 向左 向左
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思考：在简谐运动过程中，振子能量变化情况如何？
变
振 子
A
化
规
律
位 置
物理量
A→ O
O
O→B
B
B O
动能
0 增大 最 减小 0 增
大
大
势能
最 减小 0 增大 最 减
大
大小
总能
不变
O
O→ A
最 减小 大
0 增大
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8
４、运动规律: 变加速运动
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9
思考
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？
OB
（2）在B点时小球受到的回复力的大小和方向？
O
O→ A
大小 最大 减小 0 增大 最大 减小 0 增大
位移x 方பைடு நூலகம் 向左 向左
向右 向右 向右
向左
回复力 大小 最大 减小 0 增大 最大 减小 0 增大
F
方向
向右 最大
向右 减小
0
向左 向左 向左
向右
增大 最大 减小 0 增大
加速度 大小 向右 向右
向左 向左 向左
向右
a 方向 0 增大 最大 减小 0 增大 最大 减小
第三节 简谐振动的恢复力和能量
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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。
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2
二 、 简谐运动
1、 弹簧振子
(1)理想模型:
a、小球可看作质点 b、弹簧的质量忽略不计 c、阻力忽略不计
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3
(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. (3)简谐运动的位移：
方向总是背离平衡位置.
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即:回复力的公式为：
Fkx
“-”表示回复力方向始终与位移方向相反。
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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。
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
（3）此时小球的加速度大小和方向？
（4）小球的运动方向怎样？
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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（ BC）D
A：速度
B：位移
C：回复力
D：加速度
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简谐运动中振子的受力及运动情况分析
变
振 子
化 规
位 置
A
律
物理量
A→ O
O O→B
B
B O
总是从平衡位置指向振子位置即 总是背离平衡位置。
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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
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2、回复力： 振动物体受到总是指向平衡位置的力
大小:
Fkx (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,