1、精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -教學問與技學能目標過程與方法情感態度價值觀教學重點教學難點學法指導11.3簡諧運動的回復力和能量1、懂得簡諧運動的運動規律，把握在一次全振動過程中位移、回復力、加速度、速度變化的規律；2、把握簡諧運動回復力的特點；3、對水平的彈簧振子，能定量地說明彈性勢能與動能的轉化；1、通過對彈簧振子所做簡諧運動的分析，得到有關簡諧運動的一般規律性的結論，使同學知道從個別到一般的思維方法；2、分析彈簧振子振動過程中能量的轉化情形，提高同學分析和解決問題的才能；1、通過物體做簡諧運動時的回復力和慣性之間關系的教學，使同學熟悉到回復力和慣

2、性是沖突的兩個對立面，正是這一對立面能夠使物體做簡諧運動；2、簡諧運動過程中能量的相互轉化情形，對同學進行物質世界遵循對立統一規律觀點的滲透；1、簡諧運動的回復力特點及相關物理量的變化規律；2、對簡諧運動中能量轉化和守恒的詳細分析；1、物體做簡諧運動過程中位移、回復力、加速度、速度等變化規律的分析總結；2、關于簡諧運動中能量的轉化爭論法歸納法教學方法試驗演示、爭論與歸納、推導與列表對比、多媒體模擬展現教具預備課件、水平彈簧振子教學過程 :新課導入前面兩節課我們從運動學的角度爭論了簡諧運動的規律，不涉及它所受的力；在已學的學問當中，我們知道不同的運動受的力也是不同的；例如：物體靜止或勻速直線運動

3、，所受合力為零；物體勻變速直線運動，所受合力為大小和方向都不變的恒力；物體勻速圓周運動，所受合力大小不變，方向時刻都在轉變，但方向總指向圓心；那么物體簡諧運動時，所受合力有何特點呢？這節課我們就來學習簡諧運動的動力學特點；新課（板書）一、簡諧運動的回復力精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -學習當把彈簧振子從它靜止的位置O 拉開一（視O本課小段距離到A 再放開后，它會在AOB 之間內容振動；為什么會振動？”可以分析：物體做機械振調BFAF動

4、時，肯定受到指向中心位置的力， 這個力的作用總能使物體回到整）中心位置，我們把這個力叫做簡諧運動的回復力；（板書） 1、定義：受到總能使振動物體回到平穩位置，且始終指向平穩位置的力2、方向：始終指向平穩位置3、特點：回復力是依據力的成效命名的，不是什么新的性質的力，4、來源：振動方向的合力可以是重力，彈力，摩擦力，仍可以是幾個力的合力或某個力的分力對于水平方向的彈簧振子，回復力就是彈簧的彈力；振子由于慣性而離開平穩位置，當振子離開平穩位置后，振子所受的回復力總是使振子回到平穩位置，這樣不斷地進行下去就形成了振動；振動的平穩位置 O也可以說成是振動物體振動時受到的回復力為零的位置；彈簧振子振動時

5、，不同的位置位移不同，回復力也不同，那回復力與位移又有什么關系呢？分析：由振動過程的分析可知，振子的位移總是相對于平穩位置而言的，即初位置是平穩位置，位移可以用振子的位置坐標x 來表示， 方向始終從平穩位置指向振子（外側） ；回復力的方向始終指向平穩位置，因而回復力的方向與振子的位移方向始終相反；對水平方向的彈簧振子來說，回復力就是彈簧的彈力；在彈簧發生彈性形變時，彈簧振子的回復力F 跟振子偏離平穩位置的位移x 成正比， 方向跟位移的方向總是相反；以O點為坐標原點建立坐標軸，即可得二、簡諧運動的動力學特點：F=-kx式中 F 為回復力， x 為偏離平穩位置的位移，k 是勁度系數，負號表示回復力

6、與位移的方向總相反；大量理論爭論說明：假如質點所受的力與它偏離平穩位置的位移大小成正比，并且總指向平穩位置，質點的運動就是簡諧運動；做簡諧運動的質點，回復力總滿意F=-kx 的形式；式中k 是比例常數；這就是簡諧運動的動力學特點；這也是判定物體是否做簡諧運動的方法精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -回憶前面學的判定物體是否做簡諧運動的方法？課件展現：兩種判定物體是否做簡諧運動的條件： x-t圖像為正弦曲線 F-x滿意 F=-kx 的形式下

7、面用其次種方法來判定豎直的彈簧拉一個小球的振動是不是簡諧運動？提示：先找平穩位置；由于x為振子到平穩位置的位移；規定向下為正方向平穩位置 : mgkx 0振子在 C點受到的彈力為: F 'k xx0振子受的回復力FmgF 'mgk xx0mgkx kxkx 0回復力與位移的關系符合簡諧運動的定義問：此時彈簧振子的回復力仍是不是彈簧的彈力？（不是）那是什么？指點受到的合力重力和彈力的合力所以說：回復力不肯定是彈力可能是幾個力的合力；振動具有周期性和重復性，在振動過程中，相關物理量的變化情形分析：x ；a；F； v三、簡諧運動的能量因不考慮各種阻力，因而振動系統的總能量守恒；（用

8、CAI 課件模擬彈簧振子的振動，分別顯示分析x、F、a、v、Ek、Ep、 E的變化情形 ）觀看振子從AO B O A 的一個循環，這一循環可分為四個階段：A O、O B、B O、O A，分析在這四個階段中上述各物理量的變化，并將定性分析的結論填入表格中；分析：彈簧振子由CO的變化情形分步爭論彈簧振子在從C O 運動過程中的位移、回復力、加速度、速度、動能、勢能和總能量的變化規律；從 C 到 O運動中，位移的方向如何.大小如何變化 .由 C到 O運動過程中， 位移方向由O C，隨著振子不斷地向O靠近， 位移越來越小；從 C 到 O運動過程中，小球所受的回復力有什么特點.精選名師 優秀名師 - -

9、 - - - - - - - -第 3 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -小球共受三個力：彈簧的拉力、桿的支持力和小球的重力，而重力和支持力已相互平穩，所以回復力由彈簧彈力供應；所以從C O 過程中，據胡克定律得到：物體所受的合力變小，方向指向平穩位置；從 C 到 O運動過程中，振子的加速度方向如何.大小如何變 .據牛頓其次定律得，小球從C到 O運動過程中，加速度變小，方向指向平穩位置；從 C O過程中，速度方向如何.大小如何變化.由于物體的速度方向與運動方向一樣，從 C到 O運動過程中， 速度方向是

10、從C O；隨著振子不斷地向O靠近，彈簧勢能轉化為動能，所以小球的速度越來越大；從 C O過程中，動能大小如何變化.動能是標量，從C O，大小變化是越來越大；從 C O過程中，勢能大小如何變化.勢能是標量，從C O，大小變化是越來越小；從 C O過程中，總能量大小如何變化.（讓同學爭論分析振子從O B，從 B O，從 O A 的運動情形，要求同學填寫表格，并檢查所填內容是否正確）C OO BB OO C向右向左向左向右減小增大減小增大向左向右向右向左減小增大減小增大向左向右向右向左減小增大減小增大向左向左向右向右增大減小增大減小增大減小增大減小減小增大減小增大不變不變不變不變振子的運動 對 O點

11、位移的方向怎 樣 ？ 大 小 如 何變化？回 復 力 的 方 向 怎樣 ？ 大 小 如 何 變化？加 速 度 的 方 向 怎樣 ？ 大 小 如 何 變化？速 度 的 方 向 怎樣 ？ 大 小 如 何 變化？振子的動能彈簧的勢能系統總能量總結： 回復力的方向始終指向平穩位置，加速度的方向與回復力的方向相同，也始終指向平穩位置；精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 4 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -回復力與加速度的方向總是與位移方向相反；速度方向與位移方向有時一樣，有時相反；速

12、度方向與回復力、加速度的方向 也是有時一樣， 有時相反； 因而速度的方向與其它各物理量的方向間沒有必定聯系；在四個階段中，x、F、a、v、Ek、Ep、E 的大小變化可分為兩組，x、F、a、Ep為一組，v、Ek 為另一組，每組中各量的變化步調一樣，兩組間的變化步調相反；整個過程中總能量保持不變；當物體向著平穩位置運動時，a、v 同向，振子做變加速運動，此時x F a Ep vEk 當物體遠離平穩位置運動時，a、v 反向，振子做變減速運動，此時x F a E p vEk在平穩位置的兩側，距平穩位置等距離的點，各量的大小對應相等，振子的運動具有對稱性；特殊說明： 以上分析是在忽視摩擦等阻力的條件下進

13、行的；實際的運動都具有肯定的能量損耗，課堂本節課學習了簡諧運動的動力學特點和簡諧運動的能量；小結簡諧運動是在與位移大小成正比，并且方向總指向平穩位置的回復力作用下的振動；做簡諧運動的質點，回復力總滿意F=-kx 的形式；式中k 是比例常數；簡諧運動系統的動能和勢能相互轉化，機械能守恒；板書11.3簡諧運動的回復力和能量設計一、簡諧運動的回復力1、 定義：振動物體受到總能使振動物體回到平穩位置，且始終指向平穩位置的力2、 方向：始終指向平穩位置3、 特點：成效力4、 來源：振動方向的合力振子由于慣性而離開平穩位置，當振子離開平穩位置后，振子所受的回復力總是使振子回到平穩位置，這樣不斷地進行下去就

14、形成了振動；二、簡諧運動的動力學特點：F=-kx式中 F 為回復力， x 為偏離平穩位置的位移，k 是勁度系數，負號表示回復力與位移的方向總相反；三、簡諧運動的能量簡諧運動系統的動能和勢能相互轉化，機械能守恒；11.3簡諧運動的回復力和能量精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 5 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -摸索題： 豎直方向振動的彈簧振子所做的振動是不是簡諧運動步驟：1、找平穩位置，并受力分析2、找實際位置的位移3、找實際位置，并受力分析4、找回復力，列出表達式？判定簡

15、諧運動中x ，F， a ， v 的變化規律OBFCF振子的運動各物理量COO BB OOC位移的方向怎樣？大小如何變化？回復力的方向怎樣？大小如何變化？加速度的方向怎樣？大小如何變化？速度的方向怎樣？大小如何變化？動能彈性勢能機械能反饋練習：精選名師 優秀名師 - - - - - - - - - -第 6 頁，共 7 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結 - - - - - - - - - - - -1、作簡諧運動的物體， 當它每次經過同一位置時， 肯定相同的物理量是（）A. 速度B.位移C.回復力D.加速度2、做簡諧運動的質點通過平穩位置時，具有最大值的物理量是（） ；A加速度B速度C位