11.3《简谐运动的回复力和能量》课件-2021-2022学年高二下学期物理人教版选修3-4

选修3—4 第十一章 机械振动 §11.3 简谐运动的回复力和能量 复习回忆 一、机械振动 1.定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动. 2.特点: 对称性和周期性. 二、弹簧振子模型 1.小球看成质点; 2.忽略弹簧质量; 3.忽略阻力. 三、振动图像(x--t图象) 横坐标t—时间; 纵坐标x—相对平衡位置的位移. 位移x 总是从平衡位置指向振子位置. 4、特征值法: 振幅 ; 周期、频率 ; 相位. 强弱 ； 快慢 ; 状态. 四、简谐运动的描述 1、定义法:位移随时间按正弦规律变化. 3、图象法:是正弦曲线. 2、公式法： 复习回忆 思考： O A B 1.当物体远离平衡位置时，速度如何改变? 2.当物体靠近平衡位置时，速度如何改变？ 变小 为什么会发生这种变化呢？ 变大 ※说明物体在离开平衡位置时一定受到一个方向总是指向平衡位置的力，它的效果是使物体回到平衡位置。 1.定义:使振动物体回到平衡位置的力. 一、回复力： 2.回复力是一种效果力，方向总是指向平衡位置实际上不存在，实际上由物体受到的其他力提供 3.来源: 由物体在振动方向上的合力提供. 【例题】分析下列几种机械振动的回复力： ①竖直弹簧振子 ③倾斜弹簧振子 ②光滑圆弧摆 ④竖直单摆 简谐运动的回复力究竟有什么特点呢？ 思考： 规定向右为正，弹簧的形变量△X与位移X的大小相等，弹簧的弹力F大小等于K △X，方向与位移方向总是相反，所以 F=- K △X 3.关系式: ①“一” 表示回复力方向始终与位移方向相反； ④k 表示回复力与位移的比例系数，叫回复力系数，对弹簧振子而言，K就是弹簧的劲度系数(常量) ②x 表示振动物体相对平衡位置的位移，方向总是背离平衡位置.（X包含了正负）； 二、简谐运动的回复力F 2.方向: 总是指向平衡位置. 1. F 指振动物体沿振动方向上所受外力的合力。 ③矢量方程，F与X均包含了“正负”符号； 对