《高中物理 第1章 機(jī)械振動 第二節(jié) 簡諧運(yùn)動的力和能量特征素材 粵教版選修3-4(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第1章 機(jī)械振動 第二節(jié) 簡諧運(yùn)動的力和能量特征素材 粵教版選修3-4(通用)(1頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二課時 簡諧運(yùn)動的力和能量特征
課前預(yù)習(xí)
情景素材
你喜歡蕩秋千嗎?也許你很喜歡卻蕩不好,往往在最初獲得能量擺起來后,接下來越擺越低,到最后停下.有伙伴在邊上,若伙伴不時助推一下,可持續(xù)較長時間,但會蕩秋千的人,不用別人幫助,就能越擺越高,你知道這是什么原因嗎?
簡答:在最初獲得能量擺起來后,接下來不再補(bǔ)充能量,那么在阻力作用下,機(jī)械能不斷損失,最終停下,蕩秋千高手從高處擺下來的時候總是從直立到蹲下,而從最低點(diǎn)向上擺時身子又從蹲下到直立起來.由于他從蹲下到站直時,重心升高,無形中就對自已做了功,增大了重力勢能,因而每蕩一次秋千,都使蕩秋千的人自身能量增加了一些,如此循環(huán)往復(fù),總能
2、量越積越多,秋千就擺得越來越高了.
知識預(yù)覽
1.回復(fù)力:回復(fù)力是根據(jù)力的效果(“性質(zhì)”或“效果”)命名的.回復(fù)力的方向總是指向平衡位置,其作用效果是使振子返回平衡位置.回復(fù)力為零的位置就是平衡位置.回復(fù)力可以是物體所受的合外力,也可以是某一個力的分力.
2.簡諧運(yùn)動:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,方向總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動,叫做簡諧運(yùn)動.其回復(fù)力特點(diǎn):F=-kx,它不僅是一種變速運(yùn)動,而且是變加速運(yùn)動,a=,式中“-”號表示F與x、a與x方向相反.
3.簡諧運(yùn)動的能量:彈簧振子和單擺在振動過程中動能和勢能不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)化.在平衡位置時,動能最大,勢能最??;在位移最大時,勢能最大,動能為零.在任意時刻動能和勢能的總和,就是振動系統(tǒng)的總機(jī)械能.彈簧振子和單擺是在彈力或重力的作用下發(fā)生振動的,如果不考慮摩擦和空氣阻力,只有彈力或重力做功,那么振動系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.振動系統(tǒng)的機(jī)械能跟振幅有關(guān),振幅越大,機(jī)械能就越大.