簡諧運動的回復(fù)力和能量導(dǎo)學(xué)案要點

1、11.3簡諧運動的回復(fù)力和能量（導(dǎo)學(xué)案）編制：郭英杰【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解回復(fù)力的概念2.會用動力學(xué)的方法，分析簡諧運動中的位移、速度、回復(fù)力和加速度的變化規(guī)律3.會用能量守恒的觀點，分析水平彈簧振子中動能、勢能、總能量的變化規(guī)律【重點】 從動力學(xué)和能量的角度，討論它所受的力和能量轉(zhuǎn)換的情況【難點】 回復(fù)力的理解和對振動形成原因的認(rèn)識【學(xué)法指導(dǎo)】 自主閱讀、合作交流課前預(yù)習(xí)案（30分鐘）預(yù)習(xí)之前請先思考以下問題：1、 什么是振動？ 2、簡諧運動的運動學(xué)特征。3、 牛頓第二定律 4、胡克定律一、 認(rèn)真閱讀教材第10-11頁“簡諧運動的回復(fù)力” 回答以下內(nèi)容：1回復(fù)力：（1） (1命名：回復(fù)力是根據(jù)

2、力的_效果(選填“性質(zhì)”或“效果”命名的，它可以是重力、彈力或摩擦力，或者幾個力的合力，或某個力的分力。(2效果：把物體拉回到_(3方向：總是與位移x的方向相反，即總是指向_(4表達(dá)式：F_.即回復(fù)力與物體的位移大小成_，“”表明回復(fù)力與位移方向始終_，k是一個常數(shù)，由簡諧運動系統(tǒng)決定2簡諧運動：如果質(zhì)點所受的力與它偏離平衡位置位移的大小成_，并且總是指向_ _，質(zhì)點的運動就是簡諧運動【思考】1、以水平彈簧振子為例，試分析彈簧振子為什么能做簡諧運動？2、試分析一個全振動過程中，隨著振子位置的變化，X、 F、a、v等將怎么變化？二、認(rèn)真閱讀教材第11-12頁“簡諧運動的能量” 回答以下內(nèi)容：1簡

3、諧運動的能量：指振動系統(tǒng)的_，振動的過程就是_能和_能互相轉(zhuǎn)化的過程(1在最大位移處，_能最大，_能為零；(2在平衡位置處，_能最大，_能最小2決定能量大小的因素振動系統(tǒng)的機械能跟_有關(guān)，_越大，機械能就越大，振動越強在簡諧運動中，振動系統(tǒng)的機械能_，所以簡諧運動是_振動（“等幅”或“不等幅”）預(yù)習(xí)檢測：1、作簡諧運動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，一定相同的物理量是（ ）A 速度 B 位移 C 回復(fù)力 D 加速度2、關(guān)于彈簧振子做簡諧運動時的能量，下列說法正確的有 （ ）A等于在平衡位置時振子的動能 B等于在最大位移時彈簧的彈性勢能 C等于任意時刻振子動能與彈簧彈性勢能之和 D位移越大振動能

4、量也越大課堂導(dǎo)學(xué)案（45分鐘）一、目標(biāo)展示（2分鐘）二、課中合作探究（20分鐘）（一）、簡諧運動的回復(fù)力1、彈簧振子為什么會振動？（提示：對振子進(jìn)行受力分析）（1）看一看：觀察演示實驗（也可看教材11.3-2）：當(dāng)把彈簧振子從它靜止的位置O拉開一小段距離到B再放開后，它會在BOA之間振動。（2）畫一畫：振子在A、O、B三點的受力情況（3）說一說：（學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果）：2、這個使振子振動的力有什么特點呢？（提示：以一個全振動的過程來分析）（1）看一看：演示的振子振動情況（2）畫一畫：畫出振子在不同位置的合力方向和位移方向（3）找一找：振子受到的合力與位移的關(guān)系（4）說一說：（學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果）：

5、（5）總結(jié)歸納：使振子振動的力的特點3、判斷物體是否做簡諧運動的方法:（二）、簡諧運動的動力學(xué)（力與運動的）特點1、看一看：觀察演示（也可自己想象一個做簡諧運動的彈簧振子）：彈簧振子振動時，在不同的位置、不同振動過程過程的位移和回復(fù)力的變化情況2、想一想（分步分析）隨著振子位置的變化，X、 F、a、v等量將怎變化？3、做一做（通過交流，完成下表）；  BBOOOAAAOOOB位移x大小        方向       

6、0;回復(fù)力F大小        方向        加速度a大小        方向        速度v大小        方向      

7、;  4、小結(jié)：各量變化規(guī)律（三）、簡諧運動的能量因不考慮各種阻力，因而振動系統(tǒng)的總能量守恒。做一做：【思考與討論】將定性分析的結(jié)論填入表格作為一個振動系統(tǒng)，彈簧振子的勢能與彈簧的伸長量有關(guān)，動能與小球的速度有關(guān)。請在下表中填出彈簧振子在各位置的能量。某量取最大值、最小值用文字表示，某量為零用0表示，增加和減少分別用向上和向下的箭頭表示位置AA OOO BB位移的大小速度的大小動能勢能總能三、實例探究：（8分鐘）1、某一時刻彈簧振子的小球運動到平衡位置右側(cè)，距平衡位置O點3cm處的B點，已知小球的質(zhì)量為1kg，小球離開平衡位置的最大距離為5cm，彈簧的勁度系數(shù)為200N/m

8、，求：（1）最大回復(fù)力的大小是多少？（2）在B點時小球受到的回復(fù)力的大小和方向？（3）此時小球的加速度大小和方向？（4）小球的運動方向怎樣？2如圖所示為某一質(zhì)點的振動圖象，由圖象可知在t1和t2兩時刻，質(zhì)點的速度v1、v2，加速度a1、a2的正確關(guān)系為( A.v1v2，方向相同 B.v1v2，方向相反C.a1a2，方向相同 D.a1a2，方向相反四、課堂總結(jié)：（3分鐘）1、 簡諧運動的回復(fù)力 2、 簡諧運動的能量 五、當(dāng)堂檢測（10分鐘）1單擺在一次全振動中，最大勢能轉(zhuǎn)化為最大動能的次數(shù)為（ ）A4次 B3次 C2次 D1次2一彈簧振子在水平方向做簡諧運動，O點是平衡位置，A、B是它運動路徑上

9、的兩個端點則下列說法中正確的是（ ）A物體在O點時，動能最大，加速度最小B物體在A、B位置時，動能最大，加速度最大C物體從B到O運動過程中，動能增加，加速度增加D物體從B到O的過程中做勻加速運動3.做簡諧運動的彈簧振子，每次經(jīng)過同一點a（a點在平衡位置和最大振幅之間）時（ A.速度相同 B.加速度相同 C.動能相同 D.勢能相同4如圖所示為一水平彈簧振子的振動圖象，由此可知(A在t1時刻，振子的動能最大，所受的彈力最大B在t2時刻，振子的動能最大，所受的彈力最小C在t3時刻，振子的動能量大，所受的彈力最小D在t4時刻，振子的動能最大，所受的彈力最大5.把一個小球套在光滑細(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諧運動，它圍繞平衡位置O在A、B間振動，如圖所示.下列結(jié)論正確的是（ A.小球在O位置時，