简谐运动的回复力和能量+学习任务单 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

学习任务单课程基本信息学科高中物理年级学期课题人教版物理选择性必修第一册第一章第3节简谐运动的回复力和能量学生信息姓名学校班级学号学习目标目标一：知道简谐运动的定义及特点；目标二：了解简谐运动的能量变化规律；目标三：知道简谐运动学的特征；目标四：会简谐运动的动力学分析和能量分析；课前学习任务1. 阅读教材41-43页；2. 完成练习册上的课前预习部分；课上学习任务思考：当我们把弹簧振子的小球拉离平衡位置释放后，小球就会在平衡位置附近做简谐运动。小球的受力满足什么特点才会做这种运动呢？讨论：物体做简谐运动时，所受合力有什么特点？【学习任务一】简谐运动的回复力回复力：（1） 定义： ；（2） 方向： ；（3） 特点： ；（4） 来源： ；（5） 公式： ；注意：回复力可以是弹力，也可以是几个力；乐意是某一个力，也可以是某几个力的合力。思考：问题1：m随M一起振动，m的回复力是由哪个力提供？Mm问题2：竖直方向的弹簧振子由哪些力提供回复力？例：（多选）下列关于简谐运动回复力的说法正确的是（）A、 回复力一定是变力B、回复力的方向总是跟物体的速度方向相反C、回复力是使物体回到平衡位置的力D、回复力的方向总是跟物体离开平衡位置的位移方向相同【学习任务二】物体做简谐运动的判断方法判断方法：方法一： ；方法二： ；例：如图，把图中倾角为的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开。假设空气阻力可忽略不计，试证明小球的运动是简谐运动。讨论：弹簧振子中小球的速度在不断变化，因而它的动能在不断变化；弹簧的伸长量或压缩量在不断变化，因而它的势能也在不断变化。弹簧振子的能量变化具有什么规律呢？简谐运动中的各个物理量变化规律：AAOOAOBxF、av动能势能【学习任务三】简谐运动的能量1、简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即 。2、简谐运动的能量与振幅有关， 。3、简谐运动是一种 运动。4、简谐运动中的特殊关系：（1）关于平衡位置的对称点： ； 。 （2）先后通过同一位置： ； 。 例 做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法不正确的是（ ） A、 速度一定为负值，加速度一定为正值B、速度不一定为负值，加速度一定为负值C、速度一定为正值，加速度一定为正值D、速度不一定为正值，但加速度一定为正值总结提升：今天的课堂学习，你有什么收获？1、回复力：使振动回到平衡位置的力。F=kx2、物体做简谐运动的判断方法： 回复力是否满足F=kx。 振动图像（x-t图像）是否是正弦函数。3、简谐运动中动能和势能在发生相互转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。课堂习题：练习1：当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（ ）A、振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功 B、振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等C、振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒D、振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供练习2：（多选）在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量总是相同的是（ ） A、 速度、加速度、动能 B、加速度、回复力和位移 C、位移、动能、回复力 D、加速度、动能和位移练习3：如图所示是竖直方向的弹簧振子在00.4 s内做简谐运动的图像，由图像可知（）A、t=0.7 s时刻，弹簧振子的速度最大B、系统的动能和势能相互转化的周期为0.4 sC、系统的动能和势能相互转化的周期为0.2 sD、在0.250.3 s内，弹簧振子受到的回复力越来越小练习4：关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法不正确的是（ ）A、位移越大振动能量也越大B、等于在最大位移时弹簧的弹性势能C、等于在平衡位置时振子的动能D、等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和练习5：做简谐运动的物体经过A点时，加速度的大小是2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小是3m/s2，方向指向A点。若AB之间的距离是10cm，请确定它的平衡位置。课后作业：1、教材45页练习与应用；2、对应章节练习册。6学科网（北京）股份有限公司