11-12高中物理课时讲练通配套课件：1.1简谐运动(鲁科版选修3-4)

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3.根据图1-7和表格1-1，探究简谐运动有何特点.
提示：简谐运动是物体在平衡位置附近所做的往复运动，因
此它具有往复性的特点（也可以认为，做简谐运动的物体每
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【规范解答】选A、B、D.弹簧振子是抓住主要因素，忽略次 要因素的一种理想模型，故A对，振子平衡位置的定义为振 子静止时的位置,故B对.振动的位移为从平衡位置指向某时 刻所在位置的有向线段,是矢量，据题意可判断C错,D对.
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的质量(即所谓的“轻弹簧”).主要因素是弹簧的弹性和球
的质量，振动的性质由弹簧的劲度系数和振子的质量共同决 定，在我们处理现实生活中的问题时，如果既考虑物体的主 要因素，又不能忽略次要因素，处理起来会非常复杂，如果 能抓住主要因素，忽略次要因素，就能达到事半功倍的效果.
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3.弹簧振子的平衡位置一定在弹簧的原长位置吗？ 提示：不一定.在竖直悬挂的弹簧下端固定一个钢球，它们 组成了一个振动系统.其平衡位置不在弹簧的原长位置，而 是在弹力与重力平衡(即合力为零)的位置.
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大小相等，方向相同；速度大小相等，方向相反.物体经过
关于O点对称的两点时，位移、回复力、加速度大小相等， 方向相反；速度大小相等，方向可能相同也可能相反.
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对简谐运动的对称性的理解 （1）做简谐运动的物体，运动过程中有些物理量关于平衡 位置对称，以水平弹簧振子为例，物体通过关于平衡位置对 称的两点，回复力大小相等、加速度大小相等、速率相等、
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【规范解答】选A、B.回复力是按效果命名的，是指向平衡
位置使振动物体回到平衡位置的力，可以由某个力或某几个 力的合力提供，也可以由某个力的分力提供，A、B正确，C 错误；在水平弹簧振子中弹簧的弹力提供回复力，但在其他 振动中，不一定由弹簧弹力提供,D错.
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做往复运动，而不是小球受到了回复力.
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2.回复力的命名依据是什么？我们学过的哪个力与回复力的 来源相似？
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1.弹簧振子是一种理想模型，如图甲和乙 所示，对于弹簧振子水平放置与竖直放置 时，振子在其平衡位置的受力情况有何不 同？ 提示：甲图中水平放置且振子处在平衡位 置时，小球在竖直方向上受到杆的支持力和重力，二力平衡，
1.如图所示的装置，不计小球与杆之间的摩擦，当小球在
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平衡位置两侧做往复运动时，某同学认为小球受四个力的
作用，即重力、杆的支持力、弹簧的弹力和回复力.这种说 法正确吗？
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提示：不正确.小球受三个力的作用，即重力、支持力、弹 簧的弹力.这三个力的共同作用效果使小球在平衡位置两侧
提示：图1-6中，弹簧振子的回复力由弹簧的弹力提供；图
1-8中，小球在竖直方向上受到的弹力和重力的合力充当弹 簧振子的回复力.两弹簧振子所受的回复力大小都与位移大 小成正比，方向都与位移方向相反（指向平衡位置），即 F=-kx.我们就把满足这种特点的运动称为简谐运动.
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1.阅读课本P5讨论与交流部分，并完成表1-1. 提示：
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2.结合表格，分析讨论小球的位移、弹力、加速度，以及速 度何时最大，何时最小？ 提示：小球的位移、弹力、加速度在A和-A处大小最大，在 平衡位置O处最小，为零；速度在A和-A处大小最小，为零， 在平衡位置O处最大.
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动能、势能相等.对称性还表现在过程量的相等上，如从某
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隔一定的时间将重复原先的运动，具有周期性的特点）；它
又是以平衡位置为中心的振动，因此又具有对称性的特点.
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4.思考讨论：物体连续两次经过同一点时，其位移、回复力、 加速度、速度有何特点？经过关于O点对称的两点呢？ 提示：物体连续两次经过同一点时，位移、回复力、加速度
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解答本题时应把握以下两点： （1）弹簧振子是抓住主要因素忽略次要因素的一种理想模 型. （2）弹簧振子振动中的位移是相对于平衡位置的位移，是 矢量.
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4.分析课本P4图1-6与P5图1-8，思考讨论两振子所受的回复 力由谁提供？回复力的大小、方向有何特点？
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振动起来,若不考虑空气阻力和弹簧质量，并以竖 直向上为正方向，下列说法正确的是( A.弹簧与钢球组成的系统为弹簧振子 B.钢球原来静止时的位置为平衡位置 C.钢球由最高点向下运动2 cm时振子的位移为2 cm D.钢球振动到距平衡位置上方4 cm处时振子的位移为4 cm )
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1.机械振动的特点 （1）物体在平衡位置附近做往复运动. （2）物体位移的大小在一定的范围内变化. 2.回复力的特点 （1）回复力的方向指向平衡位置，与位移方向相反. （2）物体在平衡位置处回复力为零.
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弹簧振子的理想模型 （1）弹簧振子是一个理想化的物理模型，表现在构造上是 将一根质量可以忽略的弹簧一端固定，另一端连接一个质点， 该质点在运动过程中不受任何阻力和摩擦. （2）弹簧振子这一理想模型与我们学习的质点、点电荷等 一样，是为研究问题而抓住物体的主要因素，忽略次要因素 的一种科学的处理方法.
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（3）回复力可能是变力，也可能是恒力.
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典例1
下列关于振动的回复力的说法正确的是(
)
A.回复力方向总是指向平衡位置来自课 堂 探 究 · 诱 思
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B.回复力是按效果命名的
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C.回复力一定是物体受到的合力 D.回复力由弹簧的弹力提供
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