2019-2020年高中物理《簡諧運動的回復力和能量》教案2 新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理《簡諧運動的回復力和能量》教案2 新人教版選修3-4 例1　 若單擺的擺長不變，擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過 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　 因擺長不變，單擺振動的周期不變，其頻率也不變，因此比較的關(guān)鍵是振幅． 設單擺從平衡位置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 因單擺振動中的總能量等于在平衡位置時的動能或最高處的勢能，即 代入上面的關(guān)系后，得 由題設條件可知E不變(即平衡位置的動能不變)，l不變，所以質(zhì) 答　 B． 故振幅未變．實際上這個想法錯了．必須注意，課本中的說法是指同一單擺而言的，現(xiàn)在單擺已變化了，不能照搬原來的結(jié)論． 例2　 判斷下列說法中正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．阻尼振動一定是減幅振動． B．物體作阻尼振動時，隨振幅的減小，頻率不斷減?。? C．受迫振動穩(wěn)定時的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)． D．受迫振動頻率由驅(qū)動力和物體結(jié)構(gòu)特點共同決定． 分析　 物體作阻尼振動時，如果有恰當?shù)哪芰垦a充，也可保持振幅不變，作等幅振動．A錯． 物體作阻尼振動時，振幅雖不斷減小，但振動頻率仍由自身結(jié)構(gòu)特點所決定，并不會隨振幅的減小而變化．如用力敲鑼，由于鑼振動中受到空氣的阻尼作用，振幅越來越小，鑼聲逐漸減弱，但音調(diào)不變．B錯． 受迫振動穩(wěn)定時的頻率，只決定于驅(qū)動力的頻率，與物體自身結(jié)構(gòu)特點無關(guān)，即與物體的固有頻率無關(guān)．C正確，D錯． 答　 C． 討　 論 式中的比例系數(shù)k，即 因此，單擺振動的能量可表示為 即振動能量與振幅平方成正比(EαA2)．這也是簡諧振動能量的一般表達式．