云南省峨山彝族自治縣高中物理第十一章機(jī)械振動課件(打包5套)新人教版選修.zip
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第3節(jié) 簡諧運(yùn)動的回復(fù)力和能量 問題一 我們學(xué)過哪些運(yùn)動及其受力如何 直線和曲線 F合的方向與速度在一條直線上 F合的方向與速度方向有一夾角 F合的方向與速度方向始終垂直 問題二 物體的運(yùn)動跟它的受力有關(guān) 振動的受力有何特點(diǎn)呢 F合的方向與速度在一條直線上 觀察彈簧振子的運(yùn)動 彈簧振子為什么這樣運(yùn)動 想一想 O A B 請點(diǎn)擊小球 振子到達(dá)平衡位置時(shí) 由于慣性繼續(xù)運(yùn)動 振子離開平衡位置 由于彈簧對它有指向平衡位置的力而作加速或減速運(yùn)動 振動形成原因 1 回復(fù)力 物體所受的力方向總是指向平衡位置 使物體回到平衡位置的力 一 簡諧運(yùn)動的回復(fù)力 怎樣理解回復(fù)力這個(gè)概念 1 回復(fù)力是產(chǎn)生振動的必要條件 2 提供回復(fù)力的可以是某個(gè)力 也可以是某個(gè)力的分力 還可以是幾個(gè)力的合力 2 振動的位移 x 方向由平衡位置起背離平衡位置 回復(fù)力的方向與振子的位移方向始終相反 物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比 并且總指向平衡位置的回復(fù)力作用下振動 3 簡諧運(yùn)動 表示回復(fù)力與位移的方向相反 音叉的振動可以看成是簡諧運(yùn)動 在勁度系數(shù)為k 原長為L0的固定于一點(diǎn)的彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小物塊 釋放后小物塊做上下振動 此時(shí)彈簧沒有超出彈性限度 小木塊的振動是簡諧運(yùn)動嗎 想一想 如圖所示 振子的平衡位置為o 向下方向?yàn)檎较?此時(shí)彈簧的形變?yōu)閤0 根據(jù)胡克定律及平衡條件有mg kx0 0當(dāng)振子向下偏離平衡位置為x時(shí) 回復(fù)力 即合外力 為 F mg k x0 x 兩式聯(lián)立可以得F kx 物體振動時(shí)的回復(fù)力符合簡諧運(yùn)動的條件 即豎直方向的彈簧振子是簡諧運(yùn)動 判斷是否做簡諧運(yùn)動的依據(jù) 歸納 簡諧運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律 加速度 加速度隨位移的變化而變化 所以簡諧運(yùn)動是一種非勻變速運(yùn)動 速度 簡諧運(yùn)動是變加速運(yùn)動 在平衡位置處速度最大 在最大位移處速度為零 速度的變化也具有周期性 二 簡諧運(yùn)動中各個(gè)物理量變化規(guī)律 做簡諧運(yùn)動的物體 當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時(shí) 一定相同的物理量是 A 速度B 位移C 回復(fù)力D 加速度 BCD 思考 X v F a 動能 勢能 A A O O O B B 向左最大 向左減小 向右最大 向右最大 0 向右最大 向右增大 向右減小 0 0 向右增大 向右減小 向左增大 0 向左最大 0 增大 最大 減小 0 最大 減小 0 增大 最大 O A B 三 簡諧運(yùn)動的能量 簡諧運(yùn)動的能量與振幅有關(guān) 振幅越大 振動的能量越大 簡諧運(yùn)動中動能和勢能在發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 但機(jī)械能的總量保持不變 即機(jī)械能守恒 簡諧運(yùn)動是一種理想化模型 試畫出物體在做簡諧運(yùn)動時(shí)的Ek t和Ep t及E t圖象 機(jī)械能 勢能 動能 A B O 1 回復(fù)力 方向總是指向平衡位置 使物體回到平衡位置的力 2 振動的位移 x 方向由平衡位置起背離平衡位置 3 簡諧運(yùn)動 物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比 并且總指向平衡位置的回復(fù)力作用下振動 4 簡諧運(yùn)動中的各個(gè)物理量變化規(guī)律 VaxEkEp都隨物體的振動做周期性的變化 5 簡諧運(yùn)動中機(jī)械能守恒 1 簡諧運(yùn)動屬于下列哪一種運(yùn)動 A 勻加速運(yùn)動B 勻減速運(yùn)動C 勻速直線運(yùn)動D 非勻變速運(yùn)動 D 2 做簡諧運(yùn)動的物體 當(dāng)位移為負(fù)值時(shí) 以下說法正確的是 B A 速度一定為正值 加速度一定為正值B 速度不一定為正值 但加速度一定為正值C 速度一定為負(fù)值 加速度一定為正值D 速度不一定為負(fù)值 加速度一定為負(fù)值 3 當(dāng)一彈簧振子在豎直方向上做簡諧運(yùn)動時(shí) 下列說法正確的 CD A 振子在振動過程中 速度相同時(shí) 彈簧的長度一定相等B 振子從最低點(diǎn)向平衡位置運(yùn)動過程中 彈簧彈力始終做負(fù)功C 振子在振動過程中的回復(fù)力由彈簧的彈力和振子的重力的合力提供D 振子在振動過程中 系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒 4 如圖是質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動的圖像 由此可知 A t 0時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移 速度均為零B t 1s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移為正向最大 速度為零 加速度為負(fù)向最大C t 2s時(shí) 質(zhì)點(diǎn)的位移為零 速度為負(fù)向最大值 加速度為零D 質(zhì)點(diǎn)的振幅為5cm 周期為2s BC 謝謝觀看
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類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2020-01-06
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