(课件)第2章 2 简谐运动的回复力及能量-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

第二章 机械振动 2.简谐运动的回复力及能量 1 学习任务 1．知道回复力的概念，理解简谐运动的能量。 2．利用守恒观点研究弹簧振子，分析能量转化过程。 3．应用动力学方法和能量转化思想分析弹簧振子回复力特点和能量变化规律。 4．经历探究弹簧振子系统的能量转化过程。 5．培养学生比较、归纳分析问题的思想方法。 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 2 必备知识·自主预习储备 01 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 3 知识点一　回复力 1．回复力 (1)定义：振动质点受到的总能使其回到_________的力。 (2)方向：指向_________。 (3)表达式：F＝_____。 平衡位置 平衡位置 －kx 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 4 2．简谐运动的动力学特征 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_____，并且总是指向_________，质点的运动就是简谐运动。 提醒　公式F＝－kx中k是比例系数，并非弹簧的劲度系数(水平弹簧振子中的k才为弹簧的劲度系数)，其值由振动系统决定，与振幅无关。 正比 平衡位置 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 5 思考　回复力为零时，物体所受合外力一定为零吗？ 提示：不一定。 体验　1：思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)回复力的方向总是与位移的方向相反。 (　　) (2)回复力的方向总是与速度方向相反。 (　　) (3)水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零。 (　　) √ × √ 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 6 知识点二　简谐运动的能量转化 1．振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系 弹簧振子运动的过程就是_____和_____互相转化的过程。 (1)在最大位移处，_____最大，_____为零。 (2)在平衡位置处，_____最大，_____为零。 2．简谐运动的能量特点：在简谐运动中，振动系统的机械能_____，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种_______的模型。 动能 势能 势能 动能 动能 势能 守恒 理想化 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 7 体验　2：思考辨析(正确的打√，错误的打×) (1)水平弹簧振子做简谐运动时机械能守恒。 (　　) (2)做简谐运动的物体在平衡位置处动能最大，在最大位移处动能最小。 (　　) (3)做简谐运动的物体能量变化的周期等于简谐运动的周期。 (　　) √ √ × 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 8 3：填空 如图所示的弹簧振子，O为平衡位置，B、C为最大位移位置，以向右的方向为正方向，则振子从B运动到O的过程中回复力方向为___，大小逐渐_____，动能逐渐_____，势能逐渐_____(均选填“正”“负”“增大”或“减小”)。 负 减小 增大 减小 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 关键能力·情境探究达成 考点1　简谐运动的回复力　 考点2　简谐运动的能量　 　 02 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 10 观察水平弹簧振子的振动。 问题1：如图所示，当把振子从静止的位置O拉开一小段距离到A再放开后，它为什么会在A—O —A′之间振动呢？ 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂评估自测 3 问题2：弹簧振子振动时，回复力与位移有什么关系呢？ 提示：1．当振子离开平衡位置后，振子受到总是指向平衡位置的回复力作用，这样振子就能不断地振动下去。 2．振子的回复力跟其偏离平衡位置的位移大小成正比，方向相反。 2.简谐运动的回复力及能量 必备知识·自主预习储备 课时分层作业 1 4 关键能力·情境探究达成 2 学习效果·随堂