2019-2020年高中物理《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》教案2 新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量》教案2 新人教版選修3-4 例1　 若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò) A．頻率不變，振幅不變． B．頻率不變，振幅改變． C．頻率改變，振幅改變． D．頻率改變，振幅不變． 分析　 因擺長(zhǎng)不變，單擺振動(dòng)的周期不變，其頻率也不變，因此比較的關(guān)鍵是振幅． 設(shè)單擺從平衡位置C擺到最高處B，升起h高，如圖5-25．圖中CB即振幅A，作OD⊥CB，由相似三角形關(guān)系可得 因單擺振動(dòng)中的總能量等于在平衡位置時(shí)的動(dòng)能或最高處的勢(shì)能，即 代入上面的關(guān)系后，得 由題設(shè)條件可知E不變(即平衡位置的動(dòng)能不變)，l不變，所以質(zhì) 答　 B． 故振幅未變．實(shí)際上這個(gè)想法錯(cuò)了．必須注意，課本中的說(shuō)法是指同一單擺而言的，現(xiàn)在單擺已變化了，不能照搬原來(lái)的結(jié)論． 例2　 判斷下列說(shuō)法中正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．阻尼振動(dòng)一定是減幅振動(dòng)． B．物體作阻尼振動(dòng)時(shí)，隨振幅的減小，頻率不斷減小． C．受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無(wú)關(guān)． D．受迫振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力和物體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共同決定． 分析　 物體作阻尼振動(dòng)時(shí)，如果有恰當(dāng)?shù)哪芰垦a(bǔ)充，也可保持振幅不變，作等幅振動(dòng)．A錯(cuò)． 物體作阻尼振動(dòng)時(shí)，振幅雖不斷減小，但振動(dòng)頻率仍由自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定，并不會(huì)隨振幅的減小而變化．如用力敲鑼?zhuān)捎阼屨駝?dòng)中受到空氣的阻尼作用，振幅越來(lái)越小，鑼聲逐漸減弱，但音調(diào)不變．B錯(cuò)． 受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的頻率，只決定于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)無(wú)關(guān)，即與物體的固有頻率無(wú)關(guān)．C正確，D錯(cuò)． 答　 C． 討　 論 式中的比例系數(shù)k，即 因此，單擺振動(dòng)的能量可表示為 即振動(dòng)能量與振幅平方成正比(EαA2)．這也是簡(jiǎn)諧振動(dòng)能量的一般表達(dá)式．