人教版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)1 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)優(yōu)質(zhì)課件ppt

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簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量
第2章 第3節(jié)
人教版高中物理選擇性必修1
板書設(shè)計(jì)
作業(yè)布置
拓展提高
課堂總結(jié)
當(dāng)我們把彈簧振子的小球拉離平衡位置釋放后，小球就會(huì)在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。小球的受力滿足什么特點(diǎn)才會(huì)做這種運(yùn)動(dòng)呢?
新知導(dǎo)入
思考：
1、小球往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在各點(diǎn)的受力情況如何？2、小球受到的合力的效果是什么？
新知講解
3、彈簧振子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受的力有什么特點(diǎn)？小球所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，方向總是與偏離平衡位置位移的方向相反，即受力方向總是指向平衡位置，它的作用是把物體拉回到平衡位置。通常把這個(gè)力稱為回復(fù)力。
新知講解
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)： 如果質(zhì)點(diǎn)所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成正比，并且總是指向平衡位置，質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力
新知講解
1、一圓柱體的木塊浮在水面上，將木塊向下壓一段距離后釋放，木塊沒(méi)有完全被水浸沒(méi)。木塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？證明你的結(jié)論？
證明：
平衡位置：mg=F浮平衡位置時(shí)，浮力：F浮=ρ水g v水= ρ水gsh 將木塊再向下移動(dòng)x，以豎直向下為正方向合外力大小為：F合=ρ水gs(h+x)-mg=ρ水gsx合外力方向?yàn)椋贺Q直向上因此合外力表達(dá)為： F回=-ρ水gsx所以木塊的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
課堂練習(xí)
做一做：觀察彈簧振子的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合教材內(nèi)容，完成表格
二、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量
新知講解
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不變
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不變
不變
不變
理論上可以證明，在彈簧振子運(yùn)動(dòng)的任意位置，系統(tǒng)的動(dòng)能與勢(shì)能之和都是一定的， 遵守機(jī)械能守恒定律。實(shí)際的運(yùn)動(dòng)都有一定的能量損耗，所以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型。
新知講解
2、把一個(gè)小球套在光滑細(xì)桿上,球與輕彈簧相連組成彈簧振子,小球沿桿在水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),它圍繞平衡位置O在A、B間振動(dòng),如圖所示,下列結(jié)論正確的是(　　)A.小球在O位置時(shí),動(dòng)能最大,加速度最小B.小球在A、B位置時(shí),動(dòng)能最大,加速度最大C.小球從A經(jīng)O到B的過(guò)程中,回復(fù)力一直做正功D.小球從B到O的過(guò)程中,振子振動(dòng)的機(jī)械能不斷增加
解析：小球在平衡位置O時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),彈性勢(shì)能為零,動(dòng)能最大,位移為零,加速度為零,A項(xiàng)正確;在最大位移A、B處,動(dòng)能為零,加速度最大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由A→O回復(fù)力做正功,由O→B,回復(fù)力做負(fù)功,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由B→O動(dòng)能增加,彈性勢(shì)能減小,總機(jī)械能不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
A
課堂練習(xí)
1、關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力,下列說(shuō)法正確的是(　　)A.可以是恒力B.可以是方向不變而大小變化的力C.可以是大小不變而方向改變的力D.可以是大小變化、方向變化的力
解析：回復(fù)力特指使振動(dòng)物體回到平衡位置的力,對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)而言,其大小必與位移大小成正比,方向與位移方向相反,選項(xiàng)D正確。
D
拓展提高
2、如圖所示,質(zhì)點(diǎn)沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O,質(zhì)點(diǎn)由A經(jīng)O向B運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)速度相同,且tAB=0.2 s;質(zhì)點(diǎn)由B點(diǎn)再次回到A點(diǎn)用的最短時(shí)間tBA=0.4 s。則該質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率為(　　)A.1 Hz B.1.25 Hz C.2 Hz D.2.5 Hz
B
拓展提高
3、一水平放置的彈簧振子的振動(dòng)圖像如圖所示,由圖可知 (　　)A.在t1時(shí)刻,振子的動(dòng)能最大,所受的彈力最大B.在t2時(shí)刻,振子的動(dòng)能最大,所受的彈力最小C.在t3時(shí)刻,振子的動(dòng)能最大,所受的彈力最小D.在t4時(shí)刻,振子的動(dòng)能最大,所受的彈力最大
解析：由題圖知t1和t3時(shí)刻,振子分別處于正向最大位移和負(fù)向最大位移處,速度為零,動(dòng)能為零;彈簧形變最大,振子所受彈力最大,可見選項(xiàng)A、C均錯(cuò)誤。由題圖知t2和t4時(shí)刻,振子處于平衡位置,速度最大,動(dòng)能最大;彈簧無(wú)形變,振子所受彈力最小,可見選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
B
拓展提高
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征F=- kx
回復(fù)力的概念
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振幅有關(guān)
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒
課堂總結(jié)
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征F=- kx
回復(fù)力的概念
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量與振幅有關(guān)
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒
板書設(shè)計(jì)
課后練習(xí)和同步練習(xí)
作業(yè)布置
課程結(jié)束
人教版高中物理選擇性必修1