2.1 简谐运动 学案-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

第1节　简谐运动 学案 学习目标： 1.知道什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象. 2.认识弹簧振子这一物理模型. 3.理解简谐运动的概念和特点， 基础知识： 一.机械振动 物体或物体的一部分在一个位置附近的往复运动称为机械振动，简称振动。 平衡位置 物体不振动时，保持静止状态的位置。 回复力 (1)方向：总是指向平衡位置． (2)作用效果：总是要把振动物体拉回到平衡位置． (3)来源：回复力是根据力的作用效果命名的力．可能是几个力的合力，也可能是由某一个力或某一个力的分力来提供． 二、简谐运动及其特征 1.弹簧振子——理想化模型 (1)组成：小球和弹簧组成的系统。 (2)理想化模型的条件： ①弹簧的质量可以忽略不计，可以认为质量全部集中于振子(小球)。 ②小球视为质点。 ③忽略一切阻力和摩擦力。 ④弹簧的形变在弹性限度内。 2．简谐运动 (1)定义：如果物体所受回复力的大小与位移大小成正比，方向总是与位移方向相反的运动称为简谐运动．如弹簧振子的振动． (2)简谐运动的动力学特征：回复力F＝－kx. (3)简谐运动的运动学特征：a＝－x. 重难点理解： 一、平衡位置与回复力 1．对简谐运动的平衡位置的认识： (1)从物体受力特点看：物体在平衡位置所受合力不一定为零，而是沿振动方向的合力为零． (2)从速度角度看：平衡位置是振动中速度最大的位置． 2．机械振动的特点 (1)物体在平衡位置附近做往复运动． (2)机械振动是一种周期性运动． 3．回复力的理解 (1)回复力的方向总是指向平衡位置．总与简谐运动位移的方向相反． (2)回复力的效果是使偏离平衡位置的物体返回到平衡位置，是产生振动的条件． (3)回复力可以是振动物体所受的某一个力，也可以是物体所受几个力的合力． (4)回复力公式：F＝－kx. A.k是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数．其值由振动系统决定，与振幅无关． B.“－”号表示回复力的方向与偏离平衡位置的位移的方向相反． 典例1、如图所示，弹簧振子B上放一个物块A，在A与B一起做简谐运动的过程中，下列关于A受力的说法中正确的是(　　) A．物块A受重力、支持力及B对它施加的大小和方向都随时间变化的摩擦力 B．物块A受重力、支持力及弹簧对它施加的大小和方向都随时间变化的弹力 C．物块A受重力、支持力及B对它施加的恒定的摩擦力 D．物块A受重力、