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简谐运动的回复力和能量.ppt

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简谐运动的回复力和能量.ppt

上传人:977562398 2023/3/21 文件大小:555 KB

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简谐运动的回复力和能量.ppt

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第一页,共15页。
一、简谐运动的回复力
:
:
按力的作用效果命名,方向始终指向平衡位置
使振子回到平衡位置的力
3、回复力来源:
振动方向上的合外力
第二页,共15页。
如果质点所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成正比,并且始终指向平衡位置(即与位移方向相反),质点的运动就是简谐运动。

F回=–kx

第三页,共15页。
6、简谐运动中的各个物理量变化规律
O
A
A
A-O
O
O-B
B
x
v
F、a
动能
势能
总机械能
向左减小
向右增大
向右减小
动能增大
势能减小
B
向右增大
向右减小
向左增大
动能减小
势能增大
不变
向左最大
向右最大
0
0
向右最大
0
0
向右最大
向左最大
动能最大
势能为0
动能为0
势能最大
动能为0
势能最大
O
B
A
F
F
第四页,共15页。
(1)当物体从最大位移处向平衡位置运动时,由于v与a的方向一致,物体做加速度越来越小的加速运动。
(2)当物体从平衡位置向最大位移处运动时,由于v与a的方向相反,物体做加速度越来越大的减速运动。
简谐运动的加速度大小和方向都随时间做周期性的变化,所以
简谐运动是变加速运动
第五页,共15页。

简谐运动的能量与振幅有关,振幅越大,振动的能量越大
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。
第六页,共15页。
判断物体是否做简谐运动的方法:
(1)根据物体的振动图像去判断
(2)根据回复力的规律F=-kx去判断
思考题:
竖直方向振动的弹簧振子所做的振动是简谐运动吗?
第七页,共15页。
证明: 竖直悬挂的弹簧振子做简谐运动
证明步骤:
1、找平衡位置
2、找回复力
3、找F=kx
4、找方向关系
第八页,共15页。
证明:平衡状态时有: mg=-kx0 当向下拉动x长度时弹簧所受的 合外力为 F=-k(x+x0)+mg =-kx-kx0+mg =-kx (符合简谐运动的公式)
第九页,共15页。
练****1:做简谐运动的物体,当位移为负值时,以下说法正确的是()
,加速度一定为正值
,但加速度一定为正值
,加速度一定为正值
,加速度一定为负值
B
第十页,共15页。