《高中物理 第1章 機(jī)械振動(dòng) 第二節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的力和能量特征素材 粵教版選修3-4(通用)》由會(huì)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(dòng) 第二節(jié) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的力和能量特征素材 粵教版選修3-4(通用)(1頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二課時(shí) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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(lái)后,接下來(lái)越擺越低,到最后停下.有伙伴在邊上,若伙伴不時(shí)助推一下,可持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,但會(huì)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(jiǎn)答:在最初獲得能量擺起來(lái)后,接下來(lái)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(lái)的時(shí)候總是從直立到蹲下,而從最低點(diǎn)向上擺時(shí)身子又從蹲下到直立起來(lái).由于他從蹲下到站直時(shí),重心升高,無(wú)形中就對(duì)自已做了功,增大了重力勢(shì)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(lái)越高了.
知識(shí)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(gè)力的分力.
2.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng):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(dòng),叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).其回復(fù)力特點(diǎn):F=-kx,它不僅是一種變速運(yùn)動(dòng),而且是變加速運(yùn)動(dòng),a=,式中“-”號(hào)表示F與x、a與x方向相反.
3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量:彈簧振子和單擺在振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)化.在平衡位置時(shí),動(dòng)能最大,勢(shì)能最??;在位移最大時(shí),勢(shì)能最大,動(dòng)能為零.在任意時(shí)刻動(dòng)能和勢(shì)能的總和,就是振動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.振動(dòng)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.