1. 简谐运动第二课时教学实录

简谐运动（教）

引入：观察演示实验，总结物体运动特点，得出结论

一．机械振动

1. 概念：

。

2. 平衡位置：

。

3．振子偏离平衡位置的位移x：从平衡位置到现在位置的有向线段

（1）x的起点：

（2）x的大小：

（3）x的方向：

（4）一条直线上的振动，x的方向可用“+”、“—”表示

4．回复力：使振子回到平衡位置的力

二．简谐运动：最基本，最简单的机械振动

1．典型模型：弹簧振子

2. 受力特征：

回复力大小：

回复力方向：

公式表示：

注意事项

（1）简谐运动是一种理想化模型。

（2）回复力的方向总是

平衡位置，而位移的方向总是

平衡位置；

（3）平衡位置的回复力为

；反之，回复力为零的位置就是

。

（4）回复力是以效果命名的还是以性质命名的？

（5）回复力特征公式中的“k”一定就是弹簧的劲度系数吗？

实例①

实例②

实例③

1

小结：一条直线上的简谐运动：

提供回复力

3. 运动特征：就运动形式而言，简谐运动是一种

运动

在简谐运动过程中，涉及到的物理量有：位移x、回复力F、加速度a、速度v, 讨论以下问题

（1）靠近平衡位置的过程：

减小；

增大

（2）每次经过同一位置时：

一定相同；

可能不同

（3）在平衡位置时：

最大；

最小

在极端位置时：

最大；

最小

（4）振动过程中：

的方向一定相同；

的方向一定相反；

练习题1 1.一水平弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是（

AB

）

A. 加速度增大时，位移必增大

B. 加速度增大时，速度必减小

C. 位移相同时，速度必相同

D. 速度相同时，位移必相同

E．速度方向为正时，位移的方向一定为正。

4. 能量特征：简谐运动没有能量损失，振动系统的机械能守恒

（1）公式表示：

（2）靠近平衡位置的过程：回复力做

功；

转化为

远离平衡位置的过程：回复力做

功；

转化为

每次经过同一位置时：振子动能

；振动系统势能

；（相同？不同？）

（3）振幅（A）

①定义：振子离开平衡位置的最大距离

②意义：振幅是描述

的物理量；与振动系统的

有关。

③标量还是矢量？

④对某一确定的简谐运动，振幅是否改变？

⑤振幅和位移的关键区别是：

。

练习题2 2. 如图所示，物体放在轻弹簧上，沿竖直方向在AB之间做简谐运动。物体沿DC方向由D点运动到C点（D、C两点未在图上标出）的过程中，弹簧的弹性势能减少了3.0J，物体的重力势能增加了1.0 J，则在这段过程中(

A

) A. 物体经过D点时的运动方向是指向平衡位置的

B. 物体的动能增加了4.0 J C.

D点的位置一定在平衡位置以上

D. 物体的运动方向可能是向下的

2

巩固练习

1．水平弹簧振子做简谐运动时，以下说法正确的是( AD ) A．振子通过平衡位置时,回复力一定为零

B．振子减速运动时,加速度在减小

C．振子向平衡位置运动时,加速度与速度方向相反

D．振子远离平衡位置运动时,加速度与速度方向相反

2. 关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是（

）

A、位移减小时，加速度增大，速度增大

B、位移方向总跟加速度方向相反，跟速度方向相同

C、物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反

D、物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动

3. 如图所示，一个弹簧振子沿x轴在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，当振子从B点向O点运动经过P点时振子的位移为

，振子的回复力为

，振子速度为

，振子的加速度为

（填“正”“负”或“零”）

4．有一弹簧振子做简谐运动，则（

）

A．加速度最大时，速度最大

B．速度最大时，位移最大

C．位移最大时，回复力最大

D．回复力最大时，加速度最大

5．弹簧振子做简谐运动时，下列说法中正确的是（

D ）

A．若位移为负值，则速度一定为正值

B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大

C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也相同

D．振子通过同一位置时，速度不一定相同，但加速度一定相同

6．如图，一水平弹簧振子，O为平衡位置，振子在B、C之间做简谐运动，设向右为正方向，则振子（

BD

）

C O B A．由C向O运动时，位移为正值，速度为正值，加速度为正值

B．由O向B 运动时，位移为正值，速度为正值，加速度为负值

C．由B 向O运动时，位移为负值，速度为正值，加速度为负值

D．由O向C运动时，位移为负值，速度为负值，加速度为正值

7．水平方向做简谐运动的物体偏离平衡位置的位移为X，速度为V，加速度为a，则（BD ）

A．X与V同向时，物体加速

B．X与V反向时，物体加速

C．V与a同向时，位移变大，

D．V与a反向时，位移变大

3

8．关于水平方向上做简谐运动的弹簧振子的位移，加速度和速度间的关系，下列说法中正确的是（

A

）

A．位移减小时，加速度减小，速度增大

B．位移的方向

总是跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同

C．振子的运动方向

指向平衡位置时，速度的方向跟位移方向相同

D．振子的运动方向改变时，加速度的方向也改变

9．如图，若水平弹簧振子在B、C间做简谐运动，O点为平衡位置，则（

B

）

C O B A．振子在经过O 点时速度最大，回复力也最大

B．振子在经过O 点时速度最大，回复力为零

C．振子在由C点向O 点运动的过程中，回复力逐渐减小，加速度却逐渐增大

D．振子在由O 点向B点运动的过程中，弹性势能逐渐增大，加速度却逐渐减小

10．振子质量是0.2kg的弹簧振子在水平方向上做简谐运动,当它运动到平衡位置左侧2cm时,受到的回复力是4N,当它运动到平衡位置右侧4cm时,它的加速度大小和方向分别是(C) A．20m/s2,向右

B．20m/s2,向左

C．40m/s2,向左

D．40m/s2,向右

11．如图,一水平平台在竖直方向上做简谐运动,一物体置于平台上一起振动,当平台振动到什么位置时,物体对平台的压力最小?(

B ) A．当平台振动到最低点时

B．当平台振动到最高点时

C．当平台向上振动经过平衡位置时

D．当平台向下振动经过平衡

位置时

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