2.3簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性3

物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因是什么？走進(jìn)情境.

活動(dòng)1：理一理根據(jù)單元學(xué)習(xí)規(guī)劃，我們可以從哪些角度去探究物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因。任務(wù)一：探究簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的原因振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)受到的總能使其回到平

衡位置的力。受到回復(fù)力的運(yùn)動(dòng)

一定是簡(jiǎn)

諧運(yùn)動(dòng)嗎

?回復(fù)力機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題2：水平彈簧振子的回復(fù)力是恒力還是變力?問(wèn)題3：如何研究回復(fù)力？.活動(dòng)1：想一想如何受力分析？問(wèn)題1：水平彈簧振子受哪些力？任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律.活動(dòng)2：畫一畫試畫出做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的水平彈簧振子受到的

回復(fù)力，尋找回復(fù)力

大小的規(guī)律。任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律

FFFFF

FA

C

O

D

BA

C

O

D

BA

C

O

BA

C

O

BA

C

O

BA

BA

BA

DA

CDDDDDDOOOOBBCCC位置AA→OOO→BBB→OOO→AA回復(fù)力

大小最大減小零增加最大減小零增加最大位移大小最大減小零增加最大減小零增加最大任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律結(jié)論：回復(fù)力大小與位移大小成正比！A

O

B

x任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律

.活動(dòng)3：找一找探尋回復(fù)力

?

A

C

O

D

B

為什么位移從平衡位置開始FFxFF

xx問(wèn)題：回復(fù)力的大小和方向

都與哪個(gè)物理量有關(guān)？方向的規(guī)律A

C

O

D

BA

C

O

D

BA

C

O

BA

C

O

BA

C

O

BA

BA

BA

DF

F

DDDDDOOOBCCCxxx位置AA→OOO→BBB→OOO→AA回復(fù)力

方向向右向右零向左零向左零向右零位移方向向左向左零向右零向右零向左零任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律結(jié)論：回復(fù)力的方向與位移方向相反！A

O

B

x如果物體在運(yùn)動(dòng)方向上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)。任務(wù)二：分析受力，探究彈

簧振子的回復(fù)力規(guī)律即回復(fù)力滿足

F=-kx的運(yùn)動(dòng)就是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義的另一種表述：試證明豎直方向的彈簧振子

的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。分組活動(dòng)：從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面證明豎直彈簧振子回復(fù)力是否符合F=

-kx這個(gè)規(guī)律。任務(wù)三：案例分析，檢驗(yàn)規(guī)律平衡位置時(shí)彈簧的形變量為x0，

則

mg=kx0豎直方向建立坐標(biāo)系，以豎直向下為正方向當(dāng)小球向下運(yùn)動(dòng)到離平衡位置的距離是x時(shí)，

位移也為x重力和彈力的合力提供回復(fù)力回復(fù)力：

F=k(x0+x)-mg

方向豎直向上此時(shí)

得F

=

-kx，即小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。任務(wù)三：案例分析，檢驗(yàn)規(guī)律試證明豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)

是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。理論驗(yàn)證X0任務(wù)三：案例分析，檢驗(yàn)規(guī)律試證明豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)F=-kxF是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證X0X.活動(dòng)1：設(shè)計(jì)表格問(wèn)題：該記錄哪些物理量？任務(wù)四：分析做功，探究彈

簧振子能量的變化.活動(dòng)2：展評(píng)對(duì)比問(wèn)題：哪些能量發(fā)生了變化，有沒有不變的能量？任務(wù)四：分析做功，探究彈

簧振子能量的變化A

OB

x位置AA→OOO→BB位移最大最小0最大回復(fù)力最大最小0加速度最大最小0速度最小0最大動(dòng)能最小0最大最小0彈性勢(shì)能最大最小0最大機(jī)械能不變?nèi)蝿?wù)四：分析做功，探究彈

簧振子能量的變化A

O

B

x最小0最大最大直向下為加速度的正方向），如圖所示。則(

)A．a(chǎn)、b對(duì)應(yīng)時(shí)刻，手機(jī)的速度相同B．a(chǎn)、c對(duì)應(yīng)時(shí)刻，手機(jī)振動(dòng)的回復(fù)力相同C．從c到b對(duì)應(yīng)的時(shí)間為半個(gè)周期D．從a到c對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大【例題】將彈簧一端固定在鐵架臺(tái)的支架上，另一端和手機(jī)相連。將手機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)豎直下拉一段距離后釋放。手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器記錄下手機(jī)上下振動(dòng)時(shí)加速度與時(shí)間的關(guān)系（取豎【正確答案】C課堂小結(jié)把圖中傾角為θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開。假設(shè)空氣阻力可忽略不計(jì)，試證明小球的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。分析思路：1、明確平衡位置；2、受力分析，明確回復(fù)力；3、理論推導(dǎo)，驗(yàn)證是否滿足F=-kxθ解析過(guò)程：以平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿斜面向下建立坐標(biāo)系。在平衡位置，

mgsinθ=kx0位移為x時(shí)，合力為F=mgsinθ-k(x0+x)=-kx∴小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)把圖中傾角為θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開。假設(shè)