05 第2章 简谐运动中各物理量的变化（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理选择性必修第一册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦简谐运动，系统呈现各物理量（位移、加速度、速度等）在不同运动阶段的变化规律及能量转化特点，通过振动物体A→O→B等运动过程实例导入，结合物理量变化情况表，搭建从具体运动到抽象规律的学习支架，衔接机械振动基础与深化内容。 其亮点在于以物理量变化表和x-t图像分析为核心，融合物理观念（运动和相互作用、能量观念）与科学思维（模型建构、科学推理）。通过名师总结规律、典例解析（如弹簧振子振动图像问题），采用表格对比与图像辅助的学科教学方法，帮助学生系统掌握规律，提升分析能力，也为教师提供清晰的教学逻辑和实用素材。

第2章 机械振动 第1讲　描述运动的基本概念 05　简谐运动中各物理量的变化 规律 易混易错 第1讲　描述运动的基本概念 1.如图所示,振动物体以O为平衡位置在A、B之间做简谐运动,各物理量的变化为: 第1讲　描述运动的基本概念 A→O O→B B→O O→A 位移 大小 减小 增大 减小 增大 方向 O→A O→B O→B O→A 回复力、 加速度 大小 减小 增大 减小 增大 方向 A→O B→O B→O A→O 速度 大小 增大 减小 增大 减小 方向 A→O O→B B→O O→A 动能 增大 减小 增大 减小 势能 减小 增大 减小 增大 系统总能量 不变 不变 不变 不变 第1讲　描述运动的基本概念 2.简谐运动的能量:指振动系统的机械能,振动的过程就是动能和势能互相转化的过程。 (1)在最大位移处,势能最大,动能为零。 (2)在平衡位置处,动能最大,势能最小。   (3)决定能量大小的因素 同一振动系统的机械能跟振幅有关,振幅越大,机械能就越大,振动越强。在简谐运动中,振动系统的机 械能守恒,所以简谐运动是等幅振动。 第1讲　描述运动的基本概念 方法技巧 可通过如图x-t图像的斜率变化判断速度变化。   第1讲　描述运动的基本概念 名师总结 (1)简谐运动的回复力、加速度、位移和势能的大小变化同步,与速度、动能的大小变化相反。位移增 大时,回复力、加速度、势能都增大,速度、动能减小。 (2)靠近平衡位置的过程中,振动物体的速度、动能变大,位移、回复力、加速度、势能均变小;远离平 衡位置的过程中,振动物体的速度、动能变小,位移、回复力、加速度、势能均变大。 (3)平衡位置是位移、回复力、加速度三者方向变化的转折点;最大位移处是速度方向变化的转折点。 第1讲　描述运动的基本概念 典例1    如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图像,可以判定(       )     A     A.t1到t2时间内,系统的动能不断增大,势能不断减小 B.0到t2时间内,振动物体的位移增大,速度增大 C.t2到t3时间内,振动物体的回复力先减小再增大,加速度的方向一直沿x轴正方向 D.t1、t4时刻振动物体的动能、速度都相同 第1讲　描述运动的基本概念 解析    0到t2时间内,振动物体向平衡位置运动,位移x减小,速度增大,系统的动能不断增大,势能不断减 小,A正确,B错误;t2到t3时间内,振动物体的位移先增大再减小,所以回复力先增大再减小,加速度的方向 一直沿x轴正方向,C错误;t1和t4时刻振动物体的位移相同,即位于同一位置,速度等大反向,动能相同, D错误。 第1讲　描述运动的基本概念 点拨     根据题意可提取的信息如图:   第1讲　描述运动的基本概念 典例2　如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上将轻弹簧一端固定,弹簧另一端连接一质量为m的物体, 物体在斜面上做振幅为A的简谐运动①,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长②,弹簧在弹性限度内,重 力加速度大小为g,则物体在振动过程中,下列说法正确的是 (        )     D     A.弹簧的最大弹性势能等于2mgA B.弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变 C.物体在最低点时的加速度大小应为2g sin θ D.物体在最低点时的弹力大小应为2mg sin θ 第1讲　描述运动的基本概念 解析　因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧的弹力等于零,则有mg sin θ=F回=kA,当物体在 最低点时,弹簧的弹性势能最大,物体从最高点运动到最低点,物体减少的重力势能全部转化为弹簧的 弹性势能,减少的重力势能等于2mgA sin θ,选项A错误;由能量守恒定律知,弹簧的弹性势能和物体的动 能、重力势能三者的总和不变,选项B错误;当物体在最低点时,由牛顿第二定律可得F回=mg sin θ=ma,解 得a=g sin θ,选项C错误;在最低点,对物体受力分析可知F-mg sin θ=F回,解得F=2mg sin θ,选项D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 信息解读 ①②如图所示   点拨 最低点和最高点相距2A,且在最低点和最高点物体速度均为零。 第1讲　描述运动的基本概念 $