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2019版高中物理 11.3 簡諧運動的回復(fù)力和能量預(yù)習(xí)學(xué)案 新人教版選修3-4 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1． 理解回復(fù)力的含義，知道它是根據(jù)作用效果命名的力。 2． 掌握回復(fù)力與振動位移的關(guān)系，能夠用它定性地判斷某一振動是否為簡諧運動。 3． 知道簡諧運動是一種沒有能量損耗的理想運動，會分析振動過程中的能量變化情況。 4． 會分析簡諧運動過程中振子加速度、速度的變化規(guī)律。 【學(xué)習(xí)任務(wù)】 一、精讀教材“簡諧運動的回復(fù)力”部分回答以下問題： 1．簡諧運動的回復(fù)力有什么特點？簡諧運動是不是勻變速直線運動？ 2．什么叫做回復(fù)力？回復(fù)力的作用效果是什么？回復(fù)力是怎樣命名的？其方向有何特點？ 3．討論探究：兩個傾角都較小的光滑斜面對在一起，小球在兩個斜面上往復(fù)運動，若忽略小球在兩斜面相接處的能量損失，小球的振動是簡諧運動嗎？ 4．利用所學(xué)知識討論并小結(jié)簡諧運動中F與x、a與F、v與x的關(guān)系及變化規(guī)律。 二、精讀教材“簡諧運動的能量”部分回答以下問題： 1．根據(jù)簡諧運動的特點完成課本11頁“思考與討論”。 2．簡諧運動的能量指什么？振動過程中它們怎樣轉(zhuǎn)化？系統(tǒng)的總能量是否發(fā)生變化？簡諧運動能量的大小如何體現(xiàn)？ 3．振動前為什么必須將振子先拉離平衡位置？ 【自主檢測】 1．關(guān)于簡諧運動的有關(guān)物理量，下列說法中錯誤的是【 BC 】 A．回復(fù)力方向總是指向平衡位置． B．向平衡位置運動時，加速度越來越小，速度也越來越小． C．加速度和速度方向總是跟位移方向相反． D．速度方向有時跟位移方向相同，有時相反． 2．圖為某質(zhì)點的簡諧運動圖象，由圖可知【 CD 】 A．周期為5s，振幅為10cm； B．2s末質(zhì)點的加速度為零； C．3s末質(zhì)點的速度為最大值，勢能最小； D．2s—3s這段時間內(nèi)，回復(fù)力作正功，3s—4s這段時間內(nèi)勢能逐漸增大。 3．一個做簡諧振動的彈簧子，當(dāng)振子的位移達到最大位移的一半時，回復(fù)力的大小跟振子達到最大位移時的回復(fù)力之比為 ；加速度的大小跟振子達到最大位移時的加速度之比為 。 【課堂例題】 1．教材第12頁問題與練習(xí)2 【學(xué)后反思】 4．簡 諧 運 動 小 結(jié) 【學(xué)習(xí)任務(wù)】 通過學(xué)習(xí)前幾節(jié)內(nèi)容完成下列問題： 1． 彈簧振子模型有哪些特點？ 2． 總結(jié)簡諧運動的運動學(xué)特點和動力學(xué)特點。 3． 簡諧運動能量特點是什么？ 4． 簡諧運動位移隨時間如何變化？由位移——時間圖象可獲取哪些信息？ 【自主檢測】 1．教材第12頁問題與練習(xí)3 2．教材第12頁問題與練習(xí)4 3．一物體從平衡位置出發(fā)，做簡諧運動，經(jīng)歷了10s的時間，測的物體通過了200cm的路程．已知物體的振動頻率為2Hz，該振動的振幅為多大？ 【課堂例題】 m 1．如圖所示，彈簧勁度系數(shù)為k，在彈簧下端掛一重物，質(zhì)量為m，重物靜止．在豎直方向?qū)⒅匚锵蛳吕欢尉嚯x（沒超過彈簧的彈性限度），然后無初速釋放，重物在豎直方向上上下振動。（不計空氣阻力） （1）試分析重物上下振動回復(fù)力的來源。 （2）試證明該重物做簡諧運動。 2．有甲、乙兩個簡諧運動：甲的振幅為2cm，乙的振幅為3cm，它們的周期都是4s，當(dāng)t=0時甲的位移為2cm，乙的相位比甲落后。請在坐標(biāo)系中作出這兩個簡諧運動的位移—時間圖象。