课题：简谐振动 课 型：新授课
【学习目标】理解简谐振动的规律并能应用 【学习重点】 简谐振动的规律的理解与应用 【学习难点】简谐振动规律的应用
【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳 【自主探究】
1、如图所示，水平方向振动的弹簧振子需满足的条件有哪些？
2、图中球体的受力有哪些？是什么维持了球体做往复运动？球体m做往复运动的中心位置在何处？
3、简述什么是回复力，参考1图完成表格，说明回复力的方向特点
位移x 回复力F 大小 方向 大小 方向 加速度a 大小 方向 速度v 大小 方向 动能 A→O O点 O→B B点 B→O O点 O→A A点 弹性势能 总能量
4、机械振动中的位移是以何处为起点的？所以其方向具有什么特点？
5、总结回复力与位移的方向关系
6、做简谐运动的物体其受力具有什么特点？（对照平衡、匀变速、变加速运动说明简谐运动属哪种类型？）
【知识小结】
1.回复力
（1）回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向____________，总是指向___________位置，它的作用是使振子能____________平衡位置.
（2）做简谐运动的弹簧振子的回复力为____________，式中常数k为比例系数，叫做弹簧的____________；负号表示________________________.
（3）回复力是____________性变化的力. 2.简谐运动的能量的特征
（1）简谐运动过程是一个____________和____________不断转化的过程，在任意时刻振动物体的总机械能____________.
（2）在平衡位置，动能最__________，势能最_________；在位移最大处，势能最__________，动能最__________.
（3）振动系统的机械能跟振幅有关，振幅越大机械能越__________.
【典例分析】
【例题】一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是（ ）
A．振子在M、N两点受回复力相同 B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同
C．振子在M、N两点加速度大小相等
D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动
[思路点拨] 建立弹簧振子模型如图所示．由题意知，振子第一次先后经过M、N两点时速度v相同，那么，可以在振子运动路径上确定M、N两点，M、N两点应关于平衡位置O对称，且由M运动到N，振子是从左侧释放开始运动的(若M点定在O点右侧，则振子是从右侧释放的)．建立起这样的物理模型，这时问题就明朗化了．
【自我测评】
1．关于机械振动，下列说法正确的是 （ ）
A．往复运动就是机械振动 B．机械振动是靠惯性运动的，不需要有力的作用 C．机械振动是受回复力作用 D．回复力是物体所受的合力 2．关于简谐运动的回复力，下列说法正确的是 （ ）
A．可以是恒力
B．可以是大小不变而方向改变的力 C．一定是变力
D．可以是方向不变而大小改变的力
3．关于简谐运动的有关物理量，下列说法中错误的是…………………… （ ）
A．回复力方向总是指向平衡位置．
B．向平衡位置运动时，加速度越来越小，速度也越来越小． C．加速度和速度方向总是跟位移方向相反． D．速度方向有时跟位移方向相同，有时相反．
4、如图所示，对做简谐运动的弹簧振子m的受力分析，正确的是( )． A．重力、支持力、弹簧的弹力 B．重力、支持力、弹簧的弹力、回复力 C．重力、支持力、回复力、摩擦力
D．重力、支持力、摩擦力
5.把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示.下列结论正确的是（ )
A.小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B.小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大 C.小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D.小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加
6．(多选)作简谐运动的物体每次通过同一位置时，都具有相同的………………（A．加速度． B．动量． C．动能． D．位移． E．回复力． F．速度．
7．(多选)简谐运动是一种： () A．匀速运动 B．变速运动 C．匀加速运动 D．变加速运动 E．匀减速运动
8.(多选)当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的（ ）
A．振子在振动过程中，速度相同时，弹簧的长度一定相等 B．振子从最低点向平衡位置运动过程中，弹簧弹力始终做负功 C．振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供 D．振子在振动过程中，系统的机械能一定守恒
9.(多选)关于弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的有 （ ）
A．等于在平衡位置时振子的动能 B．等于在最大位移时弹簧的弹性势能
C．等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和 D．位移越大振动能量也越大
【自我测评答案】1 D 2 C 3 D 4 5 A 6 ACDE 7 BD 8 CD 9 ABC
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