第三节简谐运动的回复力和能量.doc

《第三节 简谐运动的回复力和能量》活动单
【教学目标1】：建构回复力的概念，探究简谐运动回复力的规律。
【活动1】
①试分析下列做机械振动的物体在图示位置时的受力情况，并画出受力分析示意图。（O为平衡位置）

②思考并回答：上述几种情况中使物体回到平衡位置的力分别是什么力？

③教师分析讲解回复力的概念。帮助学生认识以下几点：a、回复力是使振动物体回到平衡位置的力。b、物体做机械振动需要受到回复力的作用，回复力是根据效果命名的，属效果力。在不同的振动情境中，扮演回复力这一角色的力不同。c、回复力是切向力。
④利用弹簧振子的振动引导学生探究简谐运动的回复力F=－kx。
例1：关于回复力的下列说法中正确的是 （ ）
A、 回复力是根据力的性质命名的力
B、 在简谐运动中，回复力总是指向平衡位置
C、 回复力是物体所受的合外力
D、 回复力与物体的运动轨迹相切
例2：课本P.12问题与练习1

练：课本P.12问题与练习2

【教学目标2】：建构简谐运动的能量概念。
【活动2】：思考与讨论：
如图所示，o为平衡位置，小球在B、C间振动，
① 间谐运动系统内存在哪几种形式的机械能？

② 在振动过程中能量是如何转化的？通过什么力做功来实现的？

③ 振动系统的总能量是否变化？由谁决定的？

例3：如图所示，由轻质弹簧下面悬挂一物体组成一个竖直方向振动的弹簧振子，弹簧的上端固定于天花板上，当物块处于静止状态时，取它的重力势能为零，现将物块向下拉一段距离后放手，此后振子在平衡位置上下做简谐运动，不计空气阻力，则 （ ）
A、 振子速度最大时，振动系统的势能为零
B、 振子速度最大时，物块的重力势能与弹簧的弹性势能相等
C、 振子经过平衡位置时，振动系统的势能最小
D、 振子在振动过程中，振动系统的机械能守恒

【教学目标3】：理解简谐运动的运动特点
【活动3】分析并完成以下表格。
物体
位置
位移x
回复力F
加速度a
速度v
势能
EP
动能
EK
方向
大小
方向
大小
方向
大小
方向
大小
平衡位
置O

最大位
移处M

O→
M

M→
O

例4：一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的是 （ ）
A、 若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值
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，速度也一定相同
D、 振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同