第三节 简谐运动的回复力和能量教案
第三节简谐运动的回复力和能量
教学目标：
（一）知识与技能
1、理解简谐运动的运动规律，掌握在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度变化的规律。
2、掌握简谐运动回复力的特征。
3、对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。
（二）过程与方法
1、通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法。
2、分析弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力。
（三）情感、态度与价值观
通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动。
教学重点：
1、简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。
2、对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。
教学难点：
1、物体做简谐运动过程中位移、回复力、加速度、速度等变化规律的分析总结。
2、关于简谐运动中能量的转化。
教学方法:
实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示
教学用具：
CAI课件、水平弹簧振子
教学过程：
（一）引入新课教师：前面两节课我们从运动学的角度研究了简谐运动的规律，不涉及它所受的力。
我们已知道：物体静止或匀速直线运动，所受合力为零；物体匀变速直线运
动，所受合力为大小和方向都不变的恒力；物体匀速圆周运动，所受合力大小不变，方向总指向圆心。那么物体简谐运动时，所受合力有何特点呢？
这节课我们就来学习简谐运动的动力学特征。 （二）新课教学 1、简谐运动的回复力
（1）振动形成的原因（以水平弹簧振子为例） 问题：（如图所示）当把振子从它静止的位置O 拉开一小段距离到A 再放开后，它为什么会在A －O －A ＇之间振动呢？
分析：物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这
个力叫回复力。回复力是根据力的效果命名的，对于水平方向的弹簧振子，它是弹力。
①回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力，叫回复力。
回复力是根据力的作用效果命名的，不是什么新的性质的力，可以是重力、弹力或摩擦力，或几个力的合力，或某个力的分力等。
振动物体的平衡位置也可说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。 ②形成原因：振子离开平衡位置后，回复力的作用使振子回到平衡位置，振子的惯性使振子离开平衡位置。
（2）简谐运动的力学特征
问题：弹簧振子振动时，回复力与位移是什么关系？
分析：由振动过程的分析可知，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，位移可以用振子的位置坐标x 来表示，方向始终从平衡位置指向外侧。回复力的方向始终指向平衡位置，因而回复力的方向与振子的位移方向始终相反。
对水平方向的弹簧振子来说，回复力就是弹簧的弹力。在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F 跟振子偏离平衡位置的位移x 成正比，即
F=-kx
式中F为回复力，x为偏离平衡位置的位移，k是劲度系数，负号表示回复力与位移的方向总相反。
理论研究表明，如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。
做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式。式中k是比例常数。这就是简谐运动的动力学特征。
2、简谐运动的能量
振动具有周期性和重复性，在振动过程中，相关物理量的变化情况分析，只需分析一个循环即可。
（用CAI课件模拟弹簧振子的振动，分别显示分析x、F、a、v、E k、E p、E 的变化情况）
观察振子从A→O→A＇→O→A的一个循环，这一循环可分为四个阶段：A→O、O→A＇、A＇→O、O→A，分析在这四个阶段中上述各物理量的变化，并将定性分析的结论填入表格中。
分析：弹簧振子由A→O的变化情况
分步讨论弹簧振子在从A→O运动过程中的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能和总能量的变化规律。
①从A到O运动中，位移的方向如何?大小如何变化?
由A到O运动过程中，位移方向由O→A，随着振子不断地向O靠近，位移越来越小。
②从A到O运动过程中，小球所受的回复力有什么特点?
小球共受三个力：弹簧的拉力、杆的支持力和小球的重力，而重力和支持力已相互平衡，所以回复力由弹簧弹力提供。
所以从A→O过程中，据胡克定律得到：物体所受的合力变小，方向指向平衡位置。
③从A到O运动过程中，振子的加速度方向如何?大小如何变?
据牛顿第二定律得，小球从A到O运动过程中，加速度变小，方向指向平衡位置。
④从A→O过程中，速度方向如何?大小如何变化?
因为物体的速度方向与运动方向一致，从A到O运动过程中，速度方向是从A →O。随着振子不断地向O靠近，弹簧势能转化为动能，所以小球的速度越来越大。
⑤从A→O过程中，动能大小如何变化?
动能是标量，从A→O，大小变化是越来越大。
⑥从A→O过程中，势能大小如何变化?
势能是标量，从A→O，大小变化是越来越小。
⑦从A→O过程中，总能量大小如何变化?
因不考虑各种阻力，因而振动系统的总能量守恒。
（让学生讨论分析振子从O→A′，从A′→O，从O→A的运动情况，要求学生填写表格，并检查所填内容是否正确）
总结：
回复力的方向始终指向平衡位置，加速度的方向与回复力的方向相同，也始终指向平衡位置。
回复力、加速度的方向总是与位移方向相反。
速度方向与位移方向有时一致，有时相反；速度方向与回复力、加速度的方向也是有时一致，有时相反。因而速度的方向与其它各物理量的方向间没有必然
联系。
在四个阶段中，x、F、a、v、E k、E p、E的大小变化可分为两组，x、F、a、E
为一组，v、E k为另一组，每组中各量的变化步调一致，两组间的变化步调相p
反。整个过程中总能量保持不变。
当物体向着平衡位置运动时，a、v同向，振子做变加速运动，此时
x↓F↓a↓E
↓v↑E k↑
p
当物体远离平衡位置运动时，a、v反向，振子做变减速运动，此时
x↑F↑a↑ E
↑v↓E k↓
p
在平衡位置的两侧，距平衡位置等距离的点，各量的大小对应相等，振子的
运动具有对称性。
在上述各量中矢量变化的周期是标量变化周期的两倍。
特别说明：以上分析是在忽略摩擦等阻力的条件下进行的。实际的运动都具
有一定的能量损耗，
3、随堂练习
①做简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值的物理量是_________。
A．加速度 B．速度 C．位移 D．动能 E．回复力 F．势能
（参考答案：BD ）
②做简谐运动的物体，当位移为负值时，以下说法正确的是（ B ）
A．速度一定为正值，加速度一定为正值
B．速度不一定为正值，但加速度一定为正值
C．速度一定为负值，加速度一定为正值
D．速度不一定为负值，加速度一定为负值
③在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组中描述振动的物理量
总是相同的是（ B ）
A．速度、加速度、动量和动能
B．加速度、动能、回复力和位移
C．加速度、动量、动能和位移
D．位移、动能、动量和回复力
④当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时，下列说法正确的是（ CD ）
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
（三）课堂小结
本节课学习了简谐运动的动力学特征和简谐运动的能量。
简谐运动是在与位移大小成正比，并且方向总指向平衡位置的回复力作用下的振动。做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx的形式。式中k是比例常数。
简谐运动系统的动能和势能相互转化，机械能守恒。
（四）布置作业
完成“问题与练习”中的题目
七年级科学下册 第3章 第2节 力的存在教案2 浙教版
力的存在 教学目标 1、知识与技能 (1) 知道力的概念和力的单位。 (2) 知道力的三要素，能用示意图表示力。 2、过程与方法 (1) 通过活动和生活经验感受力的作用效果。 (2) 了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象。 3、情感、态度与价值观 (1) 在观察体验过程中，培养学生的科学态度。 (2) 从力用三要素表示的事例中认识科学方法的价值。 教学重点 1、力的概念和力的单位。 2、力的三要素，用示意图表示力。 教学难点 1、力的概念 2、认识物体间力的作用是相互的，并解释有关现象。 教学过程 一、引入新课 我们在这一节中要学习一个新的物理概念-------力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念。也是物理学中一个重要的概念。这一节我们就来探究有关力的一些知识。 二、力的作用效果 物理学中所说的力是什么呢？我们可以通过力的作用效果来感受它。
1、感受力作用的效果 (1)请一位同学到教室前面表演举哑铃。 请这位同学谈谈肌肉有什么感受？(感到手臂上的肌肉十分紧张) 最初我们对力的认识，就是从肌肉的紧张的感受而得来的。那么，在物理学中我们又是怎样来认识力的？ (2)学生用图11-4-1所示的器材做实验。 问题：小钢珠在光滑的水平桌面上运动，当磁铁靠近小钢珠时，会发生什么现象？ 实验结束后，学生交流所观察到的现象： ①静止的小钢珠被磁铁吸引，向磁铁方向运动。 ②光滑的水平面上做直线运动小钢珠被正对运动方向位置的放磁铁吸引，速度变快。 ③光滑的水平面上做直线运动小钢珠被与运动方向垂直的位置放的磁铁吸引，运动方向改变，偏向磁铁方向运动。 (3)学生看课文图11.4-2乙、丙，交流图中在运动员力的作用下所发生的现象： ①棒球运动员用力将球投出，由静止变为运动。 ②足球守门员接住射进球门的足球，足球由运动变为静止。 (4)告诉学生：物体的运动和静止是相对的，静止是一种特殊的运动状态。无论物体是从静止到运动，还是运动速度或者方向发生变化，都可以认为是物体的运动状态发生了变化。 引导学生分析：在磁铁吸引下小钢珠运动状态改变情况和手球、足球在运动员力的作用下运动状态改变的情况。 由此得出结论：力可以改变物体的运动状态。 (1) 请一位学生演示用力拉和压弹簧，看看弹簧的形状(长度)发生了什么变化。 (在拉力的作用下，弹簧的长度伸长；在压力的作用下，弹簧的长度缩短。)
高中物理：简谐运动的回复力和能量练习
高中物理：简谐运动的回复力和能量练习 1．(山东省临朐一中高二下学期月考)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 ) 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 解析：弹簧振子m 受重力、支持力、弹簧弹力三个力的作用,故选A 。 2．(陕西省西安一中高二下学期月考)在简谐运动中,振子每次经过同一位置时,下列各组中描述振动的物理量总是相同的是( B ) A ．速度、加速度、动量和动能 B ．加速度、动能、回复力和位移 C ．加速度、动量、动能和位移 D ．位移、动能、动量和回复力 解析：振子每次经过同一位置时,其加速度、动能、回复力和位移总相同,故选B 。 3．(内蒙古包头九中高二下学期期中)光滑的水平面上放有质量分别为m 和12 m 的两木块,下方木块与一劲度系数为k 的弹簧相连,弹簧的另一端固定在墙上,如图所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f ,为使这两个木块组成的系统能象一个整体一样地振动,系统的最大振幅为( C ) A ．f k B ．2f k C ．3f k D ．4f k 解析：上面木块受到的静摩擦力提供其做简谐振动的回复力,故f ＝0.5ma ,kA ＝1.5ma ,由上两 式解得A ＝3f k 。 4．(吉林省八校高二下学期期中联考)一个在y 方向上做简谐运动的物体,其振动图象如图所示。下列关于图(1)～(4)的判断正确的是(选项中v 、F 、a 分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)( C )
A．图(1)可作为该物体的v－t图象B．图(2)可作为该物体的F－t图象C．图(3)可作为该物体的F－t图象D．图(4)可作为该物体的a－t图象 解析：因为F＝－kx,a＝－kx m ,故图(3)可作为F－t、a－t图象；而v随x增大而减小,故v －t图象应为图(2)。
《简谐运动的回复力和能量》教案
11.3、简谐运动的回复力和能量示范教案 一、教学目的 1．掌握简谐运动的定义；了解简谐运动的运动特征；掌握简谐运动的动力学公式；了解简谐运动的能量变化规律。 2．引导学生通过实验观察，概括简谐运动的运动特征和简谐运动的能量变化规律，培养归纳总结能力。 3．结合旧知识进行分析，推理而掌握新知识，以培养其观察和逻辑思维能力。 二、教学难点 1．重点是简谐运动的定义； 2．难点是简谐运动的动力学分析和能量分析。 三、教具：弹簧振子，挂图。 四、主要教学过程 （一）引入新课 提问1：什么是机械振动？ 答：物体在平衡位置附近做往复运动叫机械振动。 提问2：振子做什么运动？ 日常生活中经常会遇到机械振动的情况：机器的振动，桥梁的振动，树枝的振动，乐器的发声，它们的振动比较复杂，但这些复杂的振动都是由简单的振动的组成的，因此，我们的研究仍从最简单、最基本的机械振动开始。刚才演示的就是一种最简单、最基本的机械振动，叫做简谐运动。 提问3：过去我们研究自由落体等匀变速直线运动是从哪几个角度进行研究的？ 今天，我们仍要从运动学（位移、速度、加速度）研究简谐运动的运动性质；从动力学（力和运动的关系）研究简谐运动的特征，再研究能量变化的情况。 （二）新课教学 （第二次演示竖直方向的弹簧振子） 提问4：大家应明确观察什么？（物体） 提问5：上述四个物理量中，哪个比较容易观察？ 提问6：做简谐运动的物体受的是恒力还是变力？力的大小、方向如何变？ 小结：简谐运动的受力特点：回复力的大小与位移成正比，回复力的方向指向平衡位置 提问7：简谐运动是不是匀变速运动？ 小结：简谐运动是变速运动，但不是匀变速运动。加速度最大时，速度等于零；速度最大时，加速度等于零。 提问8：从简谐运动的运动特点，我们来看它在运动过程中能量如何变化？让我们再来观察。提问9：振动前为什么必须将振子先拉离平衡位置？（外力对系统做功） 提问10：在A点，振子的动能多大？系统有势能吗？ 提问11：在O点，振子的动能多大？系统有势能吗？ 提问12：在D点，振子的动能多大？系统有势能吗？ 提问13：在B，C点，振子有动能吗？系统有势能吗？ 小结：简谐运动过程是一个动能和势能的相互转化过程。 （三）总结： （四）布置作业：
力的存在时浙教版教案
第三节力的存在 [第二课时] 弹力和弹簧测力计 执教者：余志诚 [教学目标] 1．通过动手实验，知道弹力是由于物体发生形变而产生的力。 2．通过探究物体形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理；通过观察和对比，认识弹簧测力计的构造和使用方法；通过实验操作学会用弹簧测力计测量力的大小。培养学生的实验操作能力 3．知道国际单位制中力的单位“牛顿（N）”。 4．通过分组实验，培养学生的团队合作精神。 [教学用具] 每个学习小组分配如下器材：弹簧1只，钩码2只，弹簧测力计1只，长方形木板1块。 [教学重点和难点] 重点：弹力的形成原因，弹簧测力计的正确使用。 难点：形变产生弹力。 [教学过程设计] 一、情境引入 同学们，从你们的口号中我听出你们的热情，希望你们能把这份热情保持到下课，有信心吗（学生回答：有）我没有听到（学生回答：有） 游戏：出示拉力器，让一位学生用力拉，其他学生观察弹簧有什么变化（学生回答：弹簧受到力形变了）这说明力能使物体发生形变。那么，弹簧发生形变时，弹簧对手是否会产生力的作用呢 （让拉力器的学生说说自己的感觉）同学们想不想也感受一下（学生回答：想）引出活动。 二、讲授新课 （一）.弹性和弹力 Ⅰ.活动1 ①每4人为一组，按照学案中的实验步骤进行分组实验。 ②填写实验记录。 ③小组讨论：通过上述实验，你发现弹簧有些什么特点 ④汇报：每一组请一位代表汇报一下实验记录和讨论结果。
Ⅱ.根据学生汇报的实验记录和讨论结果进行总结： ①物体受到力会发生形变，不受力时又会恢复到原来的形状，物体的这种性质 叫做弹性 （指导学生在书上划出定义，并说说生活中哪些物体具有弹性） ② 弹力条件：物体发生形变 （二）.力的测量 Ⅰ.小游戏引入：让两位学生拉拉力器，比一比谁的力气大引出力是有大 小的，那么是否可以用一些简单的方法来测量力的大小 呢 Ⅱ.学生自学（课本p-54页力的测量至55页阅读） Ⅲ.检查学生自学情况 力的单位：牛顿简称牛单位符号 N （介绍一些常见力的大小：托起两个鸡蛋所用的力大约 1牛，托起一本科学书本的力大约2牛，拿起一块砖 用的力大约是20牛等。同时出示课件中的常见力的大 小） 单位的由来：纪念英国科学家伊萨克·牛顿（进行努力学习，积极 进取的思想教育） 力的测量工具：测力计。实验室常用的是弹簧测力计（弹簧秤）Ⅳ.弹簧测力计 ①种类（用课件直接出示） ②构造（老师讲解，学生把名称写在课本图2-40） ③工作原理 提问：弹簧测力计中最重要的是什么（弹簧）弹簧测力计是利用 弹簧的哪个特点工作的 实验：①每4人为一组，按照学案中的实验步骤进行分组实验。
课时分层作业 8 简谐运动的回复力和能量
课时分层作业(八)简谐运动的回复力 和能量 (建议用时：25分钟) 考点一简谐运动的回复力 1．简谐运动的回复力() A．可以是恒力 B．可以是方向不变而大小变化的力 C．可以是大小不变而方向改变的力 D．一定是变力 D[由F＝－kx可知，由于位移的大小和方向在变化，因此回复力的大小和方向也在变化，一定是变力．] 2．如图所示，能正确反映做简谐运动的物体所受回复力与位移关系的图像是() A B C D B[由F＝－kx可知，回复力F与位移大小x成正比，方向与位移方向相反，故选项B正确．] 3．关于简谐运动的回复力F＝－kx的含义，下列说法正确的是() A．k是弹簧的劲度系数，x是弹簧的长度 B．k是回复力跟位移的比值，x是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移 C．根据k＝－F x，可以认为k与F成正比 D．表达式中的“－”号表示F始终阻碍物体的运动 B[对弹簧振子来说，k为劲度系数，x为质点离开平衡位置的位移，对于
其他简谐运动k不是劲度系数，而是一个比例系数，故A错误，B正确；该系数由系统本身结构决定，与力F和位移x无关，C错误；“－”只表示回复力与位移反向，回复力有时是动力，D错误．] 4．如图所示，在一倾角为θ的光滑斜板上，固定着一根原长为l0的轻质弹簧，其劲度系数为k，弹簧另一端连接着质量为m的小球，此时弹簧被拉长为l1.现把小球沿斜板向上推至弹簧长度恰好为原长，然后突然释放，求证小球的运动为简谐运动． [解析]松手释放，小球沿斜板往复运动——振动．而振动的平衡位置是小球开始时静止(合外力为零)的位置． mg sin θ＝k(l1－l0) 小球离开平衡位置的距离为x，受力如图所示，小球受三个力作用，其合力F合＝k(l1－l0－x)－mg sin θ，F合＝－kx.由此可证小球的振动为简谐运动．[答案]见解析 考点二简谐运动的能量 5．(多选)一弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，在t＝3.2 s时，振子的() A．速度正在增大，加速度沿正方向且正在减小
八年级物理下册7.1《力》教案(新版)教科版
第七章：力 第一节力 教学目标： 1、初步理解力的概念。 2、知道力所产生的效果。 3、知道物体间力的作用是相互的。 教学重点：力的概念 教学难点：物体间力的作用是相互的 教学用具：弹簧、钢锯条、气球、磁铁、磁针、大头针、铁块 教学过程： 一、引入新课 我们在这一章中要学习一个新的物理概念——力。力是日常生活和工农业生产中常用的一个概念，也是物理学中一个重要的概念。这一章我们就来学习有关力的一些知识。 二、力是物体对物体的作用 教师：我们常常提到“力”这个字，但是在物理学中所说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。 人推车需要力；人把水桶提起来需要力；马拉车需要用力。这些有力出现的实例中都伴有肌肉紧张，所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。但在在大量情况下，虽然没有出现肌肉紧张的情况，仍然有力存在，因为产生了和肌肉紧张相同的效果。大家看，用吸铁石吸引这些大头针，尽管没有肌肉紧张，不是也有力存在吗?（演示） 请大家举出有力存在的实例。 请大家考虑，当有力存在(或出现)时有几个物体? 教师：有力存在时，一定有两个物体发生了某种作用。吸引、拉、举等等是对这些作用的具体描绘。 吸铁石吸引铁钉，吸引就是吸铁石对铁休的吸引力。运动员举杠铃，举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车箱，拉就是火车头对车箱的力…… 上述的例子说明，有力存在时，总有一个物体对另一个物体发生了作用。所以，力是物体对物体的作用。一组物体是施力的，另一组物体是受力的。对一个力来说，有施力物也有受力物。现在请大家指出下列各力的施力物和受力物。 汽车对拖车的拉力；推土机对土的推力；起重机向上吊起集装箱的力 教师：力是物体对物体的作用。对力的理解应注意以下两点。这里所说的作用指的就是力。当有力出现时，应分清施力物体和受力物体，尤其是注意认清哪个物体是受力物体。 三、物体间力的作用是相互的 1、演示实验：吸铁石吸引大头针。 2、演示实验：铁块吸引小磁针的一个极。 四、力的作用效果 1、力可以改变物体的形状。 (1)实验：用手将弹簧拉长。 教师：弹簧受到拉力时变长了。 (2)实验：手用力使锯条变弯曲。 教师：气球受到手的压力时变扁了。这说明力可以改变物体的形状。 2、力可以改变物体的运动状态。
《11.3--简谐运动的回复力和能量》教学设计
《１1.3 简谐运动的回复力和能量》
回忆前面学的判断物体是否做简谐运动的方法？ 课件展示:两种判断物体是否做简谐运动的条件: ①x-t 图像为正弦曲线 ②Ｆ-x 满足 F=-k ｘ的形式 下面用第二种方法来判断竖直的弹簧拉一个小球的 振动是不是简谐运动? 提醒:先找平衡位置。因为ｘ为振子到平衡位置的位 移。 规定向下为正方向 平衡位置：0kx mg = 振子在C 点受到的弹力为:()0' x x k F += 振子受的回复力 ()kx kx kx mg x x k mg F mg F -=--=+-=-=00' 回复力与位移的关系符合简谐运动的定义 问:此时弹簧振子的回复力还是不是弹簧的弹力?(不是）那是什么?指点受到的合力 重力和弹力的合力 所以说：回复力不一定是弹力可能是几个力的合力。 振动具有周期性和重复性,在振动过程中,相关物理量的变化情况分析：x ；a;F;ｖ 三、简谐运动的能量 因不考虑各种阻力,因而振动系统的总能量守恒。（用CAI 课件模拟弹簧振子的振动，分别显示分析x 、F 、a 、ｖ、E k 、E p 、E 的变化情况） 观察振子从A →Ｏ→B →O →Ａ的一个循环，这一循环可分为四个阶段：A →O 、O →B 、B →Ｏ、Ｏ→A ，分析在这四个阶段中上述各物理量的变化，并将定性分析的结论填入表格中。 分析：弹簧振子由C →Ｏ的变化情况 分步讨论弹簧振子在从C →Ｏ运动过程中的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能和总能量的变化规律。 ①从Ｃ到O 运动中,位移的方向如何？大小如何变化? 由C 到O 运动过程中，位移方向由O →C ，随着振子不断地向O 靠近，位移越来越小。 ②从C 到O 运动过程中,小球所受的回复力有什么特点? 小球共受三个力：弹簧的拉力、杆的支持力和小球的重力,而重力和支持力已相互平衡，所以回复力由弹簧弹力提供。
简谐运动的回复力和能量
简谐运动的回复力和能量 一、简谐运动的回复力 1．简谐运动 如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 2．回复力 使振动物体回到平衡位置的力。 3．回复力的方向 总是指向平衡位置。 4．回复力的表达式 F＝－kx。即回复力与物体的位移大小成正比，“－”表明回复力与位移方向始终相反，k是一个常数，由简谐运动系统决定。 二、简谐运动的能量 1．振动系统(弹簧振子)的状态与能量的对应关系：弹簧振子运动的过程就是动能和势能互相转化的过程。 (1)在最大位移处，势能最大，动能为零。 (2)在平衡位置处，动能最大，势能最小。 2．简谐运动的能量特点：在简谐运动中，振动系统的机械能守恒，而在实际运动中都有一定的能量损耗，因此简谐运动是一种理想化的模型。 1．回复力的来源 (1)回复力是指将振动的物体拉回到平衡位置的力，同向心力一样是按照力的作用效果来命名的。 (2)回复力可以由某一个力提供，如水平弹簧振子的回复力即为弹簧的弹力；也可能是几个力的合力，如竖直悬挂的弹簧振子的回复力是弹簧弹力和重力的合力；还可能是某一力的分力。归纳起来，回复力一定等于振动物体在振动方向上所受的合力。分析物体的受力时不能再加上回复力。 2．关于k值：公式F＝－kx中的k指的是回复力与位移的比例系数，而不一定是弹簧的
劲度系数，系数k由振动系统自身决定。 3．加速度的特点：根据牛顿第二定律得a ＝F m＝－k m x，表明弹簧振子做简谐运动时，振 子的加速度大小与位移大小成正比，加速度方向与位移方向相反。 4．回复力的规律：因x＝A sin(ωt＋φ)，故回复力F＝－kx＝－kA sin(ωt＋φ)，可见回复力随时间按正弦规律变化。 1．根据水平弹簧振子图，可分析各个物理量的变化关系如下： 图11-3-4 振子的运动A→O O→A′A′→O O→A 位移方向向右向左向左向右大小减小增大减小增大 回复力方向向左向右向右向左大小减小增大减小增大 加速度方向向左向右向右向左大小减小增大减小增大 速度方向向左向左向右向右大小增大减小增大减小 振子的动能增大减小增大减小 弹簧的势能减小增大减小增大 系统总能量不变不变不变不变 当堂达标 1、(多选)如图11-3-2所示，物体系在两弹簧之间，弹簧劲度系数分别为k1和k2，且k1＝k，k2＝2k，两弹簧均处于自然状态。现在向右拉动物体，然后释放，物体在B、C间振动，O 为平衡位置(不计阻力)，设向右为正方向，物体相对O点的位移为x，则下列判断正确的是() 图11-3-2 A．物体做简谐运动，OC＝OB
浙教版-科学-七年级下册-力的存在 教案2
第3节力的存在 课前准备： 1.学生课前准备： 同学之间进行“体验力”的实验。 2.教学器材： 木板、铁块、木块、弹簧、重物、皮筋、绳子、气球、弹簧测力计（圆柱形、弹簧形） 教学设计： 学习内容学生活动教师活动 1.力的概念建立 2.弹力的产生 3.力的测量 1.用学习用具笔、书、做实验， 感受力的作用 分组实验：用直尺、橡皮、弹 簧等做实验。 3.用弹簧测力计进行测量力的 大小的练习。 1.演示力的作用相互性，引导 学生归纳总结力的概念。 2.组织、引导，归纳总结。 3.讲解弹簧测力计的测力原 理，训练学生规范使用弹簧测 力计。 引入 1（学生实验） 问：你操作的过程，物体所处状态有什么变化？为什么有这样的变化 2（演示实验） 科学书第56页，六幅图 分析：现象，谁对谁，怎样了，效果，（学生回答，并板书） 问：这六幅图有什么共同点？ 答：力的产生必须有两个物体 问：这两个物体所产生的作用是否一样 答：不一样，一个施加力，一个受到力 3 两块磁铁相互吸引 4 让一个穿旱冰鞋的同学用力推桌子
现象：该学生自己向后退 归纳总结： 一、力的概念 1、力是物体对物体的作用，用符号“F”表示力 2、力的作用是相互的，同时的，也可不接触 二、力的作用效果 改变物体的形状 5 皮筋、弹簧、绳子、施加力，发生变形 6 手压气球，手扳直尺，手扭橡皮，通过现象得出结论 7 重物压木板，压桌子 第58页学生分组实验（手拉弹簧的感觉） 归纳总结： 三、弹力是生活中一种常见的力 弹力产生的原因，物体反抗变形 压力、拉力、支持力都属于弹力 如何测量力的大小？先要规定力的单位，认识手托两个鸡蛋的力约为1牛。引入观察：拉弹簧拉力计，力越大，拉得越长 观察：弹簧测力计的构造（1）量程（2）最小分度值 使用：1）指针对零 2）拉杆沿被测力的方向 3）不能超量程 读数：1）弄清一大格，一小格 2）指针靠近哪条线取哪条线的值 3）视线与刻度垂直 4）指针在中间加读半格 8 用弹簧测力计测物体（钩码）对弹簧的拉力
简谐运动的回复力和能量
《简谐运动的回复力和能量》教学案 北京 蔡雨翔 2013.04 教学目标： 1．掌握简谐运动回复力的特征。 2．对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。 教学过程： 一、简谐运动的回复力 在已学的知识当中，我们知道不同的运动受的力也是不同的，例如：物体静止或匀速直线运动，所受合力为零；物体匀变速直线运动，所受合力为大小和方向都不变的恒力；物体匀速圆周运动，所受合力大小不变，方向时刻都在改变，但方向总指向圆心。那么物体简谐运动时，所受合力有何特点呢 ？ 当把弹簧振子从它静止的位置O 拉开一小段距离到A 再放开后，它会在A －O －B 之间振动。为什么会振动？ 物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，我们把这个 力叫做简谐运动的回复力。 1、定义：受到总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力 2、方向：始终指向平衡位置 3、特点：回复力是根据力的效果命名的，不是什么新的性质的力， 4、来源：振动方向的合力，可以是重力，弹力，摩擦力，还可以是几个力的合力或某个力的分力 ，对于水平方向的弹簧振子，回复力就是弹簧的弹力。 振子由于惯性而离开平衡位置，当振子离开平衡位置后，振子所受的回复力总是使振子回到平衡位置，这样不断地进行下去就形成了振动。振动的平衡位置O 也可以说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。 5．回复力与位移关系 弹簧振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，位移可以用振子的位置坐标x 来表示，方向始终从平衡位置指向振子（外侧）。回复力的方向始终指向平衡位置，因而回复力的方向与振子的位移方向始终相反。对于水平方向的弹簧振子，回复力就是弹簧的弹力。在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F 跟振子偏离平衡位置的位移x 成正比，方向跟位移的方向总是相反。 二、简谐运动的动力学特征： F=-kx 式中F 为回复力，x 为偏离平衡位置的位移，k 是劲度系数，负号表示回复力与位移的方向总相反。 大量理论研究表明：如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 做简谐运动的质点，回复力总满足F=-kx 的形式。式中k 是比例常数。这就是简谐运动的动力学特征。 这也是判断物体是否做简谐运动的方法。
第三节 简谐运动的回复力和能量教案
第三节简谐运动的回复力和能量 教学目标： （一）知识与技能 1、理解简谐运动的运动规律，掌握在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度变化的规律。 2、掌握简谐运动回复力的特征。 3、对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。 （二）过程与方法 1、通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法。 2、分析弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动。 教学重点： 1、简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。 2、对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。 教学难点： 1、物体做简谐运动过程中位移、回复力、加速度、速度等变化规律的分析总结。 2、关于简谐运动中能量的转化。 教学方法: 实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示 教学用具： CAI课件、水平弹簧振子 教学过程： （一）引入新课教师：前面两节课我们从运动学的角度研究了简谐运动的规律，不涉及它所受的力。 我们已知道：物体静止或匀速直线运动，所受合力为零；物体匀变速直线运
动，所受合力为大小和方向都不变的恒力；物体匀速圆周运动，所受合力大小不变，方向总指向圆心。那么物体简谐运动时，所受合力有何特点呢？ 这节课我们就来学习简谐运动的动力学特征。 （二）新课教学 1、简谐运动的回复力 （1）振动形成的原因（以水平弹簧振子为例） 问题：（如图所示）当把振子从它静止的位置O 拉开一小段距离到A 再放开后，它为什么会在A －O －A ＇之间振动呢？ 分析：物体做机械振动时，一定受到指向中心位置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这 个力叫回复力。回复力是根据力的效果命名的，对于水平方向的弹簧振子，它是弹力。 ①回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置，且始终指向平衡位置的力，叫回复力。 回复力是根据力的作用效果命名的，不是什么新的性质的力，可以是重力、弹力或摩擦力，或几个力的合力，或某个力的分力等。 振动物体的平衡位置也可说成是振动物体振动时受到的回复力为零的位置。 ②形成原因：振子离开平衡位置后，回复力的作用使振子回到平衡位置，振子的惯性使振子离开平衡位置。 （2）简谐运动的力学特征 问题：弹簧振子振动时，回复力与位移是什么关系？ 分析：由振动过程的分析可知，振子的位移总是相对于平衡位置而言的，即初位置是平衡位置，位移可以用振子的位置坐标x 来表示，方向始终从平衡位置指向外侧。回复力的方向始终指向平衡位置，因而回复力的方向与振子的位移方向始终相反。 对水平方向的弹簧振子来说，回复力就是弹簧的弹力。在弹簧发生弹性形变时，弹簧振子的回复力F 跟振子偏离平衡位置的位移x 成正比，即 F=-kx
高中物理-简谐运动的回复力和能量练习题
高中物理-简谐运动的回复力和能量练习题 1．(多选)(河北省张家口市高二下学期月考)一个物体做简谐运动,下列说法中正确的是( CD ) A ．物体运动过程中相距最远的两点之间的距离叫做振幅 B ．物体先后两次经过同一位置所经历的时间叫做振动周期 C ．物体在1秒钟内完成全振动的次数叫做振动频率 D ．物体在各个时刻所处的不同状态叫做相位 解析：偏离平衡位置最大的距离叫振幅,故A 错误；物体先后以相同的运动状态通过同一位置所经历的时间叫做振动周期,故B 错误；物体在1秒钟内完成全振动的次数叫做振动频率,故C 正确；物体在各个时刻所处的不同状态叫做相位,故D 正确。 2．(多选)(四川省广安市高二下学期期末)如图甲所示的弹簧振子(以O 点为平衡位置在B 、C 间振动),取水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移的正方向,得到如图乙所示的振动曲线,由曲线所给信息可知,下列说法正确的是( BD ) A ．t ＝0时,振子处在C 位置 B ．t ＝1.0s 和t ＝1.4s 振子的加速度方向相同 C ．t ＝0.9s 时振子具有正方向的最大速度 D ．t ＝0.4s 时振子对平衡位置的位移为5cm 解析：由振动图象可知t ＝0时,振子的位移为负向最大,说明振子处于B 位置,故A 错误；t ＝1.0s 和t ＝1.4s 振子处于OB 之间,所以加速度都指向正方向,B 正确；0.9s 时振子正通过平衡位置向负方向振动,此时加速度为零,速度最大,方向指向负方向,C 错误；质点振动方程y ＝－ 0.1cos 2π1.2 t (m),当t ＝0.4s 时,y ＝0.05 m,D 正确。 3．(山东海岳中学高二下学期质检)如图所示,一位游客在千岛湖边欲乘坐游船,当日风浪很大,游船上下浮动。可把游艇浮动简化成竖直方向的简谐运动,振幅为20cm,周期为3.0s 。当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10cm 时,游客能舒服地登船。在一个周期内,游客能舒服地登船的时间是( C )
力的存在 教案
力的存在 师：神七问天，举世瞩目（展示幻灯片）。飞船是由火箭送上天的。我们一起来重温一下神七发射时那激动人心的一刻。大家知道吗？火箭是依靠什么力量飞上天的？要解决这个问题，今天我们就一起来学习“力的存在“ 师：“这个字大家熟悉吗？ 生：“熟悉。” 师：“当然熟悉，因为我们经常用它谴词造句，那么就请同学说出几个含有“力”的词语。”师：“这些词语当中，力的含义一样吗？”生：“不一样。” 师讲述：“…力?是生活中常用的一个词，用在不同地方有不同的含义。在科学中…力?是一个重要的概念，它到底有什么含义呢？这是我们今天要学的内容。 师：“…风?，大家熟悉吗？”同学们异口同声：“熟悉。” 师：“既然熟悉，那风有颜色吗？”异口同声：“没有。” 师““有形状吗？”异口同声：“没有。” 师：“你看到过它吗？”异口同声：“没有。” 师：“摸到过它吗？”异口同声：“没有。” 这时有一位同学说“有”，师：“那你能告诉我，你摸到是什么感觉？” 生：“有时风在我手上吹过，有一种很滑的感觉。” 师：“噢，很好！这位同学因为风吹在他的皮肤上，刺激了皮肤，被她感觉到了。那其他同学，你们感觉到了风的存在吗？”大家异口同声：“感觉到了。” 师：“你们是如何感受到它的存在的？ 生：“我看到刮大风的时候，树被吹歪了。” 师：“很好，风吹树产生的效果被他的眼睛看到了，还有吗？” 生：“刮大风的时候，我在屋子里听到外面有很响的声音。” 师：“很好，风吹动其他物体，使他们发出声响，被你的耳朵听到了。还有吗？” 师：我们的同学都很棒，风虽然看不见，摸不着，但确确实实被我们感受到了，风在其他物体上（包括我们的身体）产生的作用效果，刺激了我们的各种感觉器官，被我们感觉到了。在科学中这是一种常用的方法：根据某事物所产生的效果来确认该事物的存在 教师演示： 1.连接一简单电路，闭合开关，电灯发亮。问：导线中有什么存在？从什么现象你知道了有电？ 根据小磁针发生偏转来确认磁场的存在 感受力的存在 师：“…力?，你看见过吗？”大家一起说：“没有。” 师：“摸到过吗？”大家一起说：“没有”，有的同学马上说，“感觉到过。” 师立即追问：“那你是如何感觉到力的存在的？” 学生举例生：“我把哑铃举起来的时候觉得很重。” （师：你刚才去干嘛了？“(生:我去搬矿泉水了);师：累吗？ 师：“你认为这时候有力存在吗，？那么是谁受到了力？”生：哑铃 师：“那你自己感受到力了吗？”生：“感受到了” 师：“哪里感受到了？”生：“手臂肌肉”（铺垫：力的作用是相互的） 师：“很好，还有吗？”生：“有时被人撞了一下感到很疼。”“刮大风时骑车感觉很累”…… 教师提示：“刚才有同学说到接球的时候，手感受到了力，那么，篮球有没有受到力？”大家异口同声回答“有”。 师：“你们怎么知道它受到力了？” 生：“因为篮球弹到地下的时候，形状会发生改变。” 师：“因为篮球形状变了，所以你觉得它受到了力。还有吗？” 生：“篮球投出去的时候是飞出去的，后来被别人拿住了。” 师提示：“你认为这时球在运动中什么发生改变？”生：“运动的方位变了。” 师纠正：“运动的方向变了，那球运动的快慢变了吗？”
3 简谐运动的回复力和能量
3简谐运动的回复力和能量 记一记 简谐运动的回复力和能量知识体系 1个概念——回复力 1个特征量——简谐运动的动力学特征，回复力F＝－kx 1个守恒——简谐运动的机械能守恒 辨一辨 1.简谐运动的回复力可以是恒力．(×) 2．回复力的方向总是与位移的方向相反．(√) 3．回复力的方向总是与加速度的方向相反．(×) 4．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此能量一定为零．(×) 5．回复力的大小与速度大小无关，速度增大时，回复力可能增大，也可能减小．(×) 6．弹簧振子每次经过平衡位置时，位移为零、动能最大．(√) 想一想 1.简谐运动的回复力F＝－kx中，k一定是弹簧的劲度系数吗？ 提示：不一定．k是一个常数，由简谐运动系统决定．对于一个特定的简谐运动系统来说k是不变的，但这个系统不一定是
弹簧振子，k也就不一定是劲度系数． 2．做简谐运动的物体除了受其他力外一定还受到一个回复力作用，对吗？ 提示：简谐运动的回复力是根据效果命名的力，不是做简谐运动的物体受到的具体的力，它是由物体受到的具体的力所提供的． 3．判断一个振动是否为简谐运动有哪些方法？ 提示：(1)通过对位移的分析，列出位移—时间表达式，利用位移—时间图象是否满足正弦规律来判断． (2)对物体进行受力分析，求解物体所受力在振动方向上的合力，利用物体所受到的振动方向上合力是否满足F＝－kx进行判断． 4．在弹簧振子的运动过程中，弹性势能最大的位置有几个？动能最大的位置有几个？ 提示：在弹簧振子的运动过程中，弹性势能最大的位置有两个，分别对应于振子运动的最左端和最右端．动能最大的位置只有一个，就是弹簧振子的平衡位置． 思考感悟： 练一练 1.(多选)如图所示，弹簧振子在光滑水平杆上的A、B之间做往复运动，下列说法正确的是() A．弹簧振子运动过程中受重力、支持力和弹簧弹力的作用B．弹簧振子运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复的力作用 C．振子由A向O运动过程中，回复力逐渐增大
简谐运动的回复力和能量教案
第十一章机械振动 第三节简谐运动的回复力和能量 教学目标： （一）知识与技能 掌握简谐运动的定义；了解简谐运动的运动特征；掌握简谐运动的动力学公式；了解简谐运动的位移、速度、加速度、能量变化规律。 （二）过程与方法 引导学生通过实验观察，概括简谐运动的运动特征和简谐运动的能量变化规律，培养归纳总结能力。 （三）情感、态度与价值观 结合旧知识进行分析，推理而掌握新知识，以培养其观察和逻辑思维能力。 二、教学难点 1．重点是简谐运动的定义； 2．难点是简谐运动的动力学分析和能量分析。 【提出问题】 物体做匀变速直线运动时，所受合力_________，方向___________; 物体做匀速圆周运动时，所受合力大小_______，方向与速度方向 ______并________， 物体做简谐运动时，所受合力有什么特点？ 四：新课教学 一、简谐运动的回复力 1.振动形成的原因 水平弹簧振子的振动 如图所示，当把振子从静止的位置O拉开一小段距离到A再放开后，它为什么会在A-O-A'之间振动呢？ （1）物体做机械振动时，一定受到指向__________的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这个力叫__________。 （2）回复力是根据力的________ (选填“性质”或“效果”)命名的。它可以是重力、弹力或摩擦力，或者几个力的合力，或某个力的分力。 （3）回复力的效果：把物体拉回到__________．当振子离开平衡位置后，振子所受的回复力总是使振子回到___________，这样不断进行下去，就形成了振动。 (4)方向：总是与位移x的方向相反，即总是指向__________． (5)表达式：F＝________.即回复力与成正比___，“－”表明回复力与位移方向始终________，k是一个常数，由简谐运动系统决定．
简谐运动的回复力和能量 说课稿 教案
简谐运动的回复力和能量 新课标要求 （一）知识与技能 1、理解简谐运动的运动规律，掌握在一次全振动过程中位移、回复力、加速度、速度变化的规律。 2、掌握简谐运动回复力的特征。 3、对水平的弹簧振子，能定量地说明弹性势能与动能的转化。 （二）过程与方法 1、通过对弹簧振子所做简谐运动的分析，得到有关简谐运动的一般规律性的结论，使学生知道从个别到一般的思维方法。 2、分析弹簧振子振动过程中能量的转化情况，提高学生分析和解决问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1、通过物体做简谐运动时的回复力和惯性之间关系的教学，使学生认识到回复力和惯性是矛盾的两个对立面，正是这一对立面能够使物体做简谐运动。 2、简谐运动过程中能量的相互转化情况，对学生进行物质世界遵循对立统一规律观点的渗透。 教学重点 1、简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律。 2、对简谐运动中能量转化和守恒的具体分析。 教学难点 1、物体做简谐运动过程中位移、回复力、加速度、速度等变化规律的分析总结。
2、关于简谐运动中能量的转化。 教学方法 实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示 教学用具： CAI 课件、水平弹簧振子 教学过程 （一）引入新课 教师：前面两节课我们从运动学的角度研究了简谐运动的规律，不涉及它所受的力。 我们已知道：物体静止或匀速直线运动，所受合力为零；物体匀变速直线运动，所受合力为大小和方向都不变的恒力；物体匀速圆周运动，所受合力大小不变，方向总指向圆心。那么物体简谐运动时，所受合力有何特点呢？ 这节课我们就来学习简谐运动的动力学特征。 （二）进行新课 1．简谐运动的回复力 （1）振动形成的原因（以水平弹簧振子为例） 问题：（如图所示）当把振子从它静止的位置O 拉 开一小段距离到A 再放开后，它为什么会在A －O －A ＇ 之间振动呢？ 分析：物体做机械振动时，一定受到指向中心位 置的力，这个力的作用总能使物体回到中心位置，这 个力叫回复力。回复力是根据力的效果命名的，对于水平方向的弹簧振子，它是弹力。 ①回复力：振动物体受到的总能使振动物体回到平衡位置， 且始终指向平衡位
力的存在教学设计1
《力的存在》教学设计 第一课时 教材分析： 《力的存在》选自义务教育课程标准实验教科书《科学》（浙江版）七年级第下册第三章第2节。初一学生对抽象事物的理解能力较差，为了降低抽象程度和难度，教材没有对力下明确的定义，也没有出现施力物体和受力物体等概念，而是从大量的生活实例中抽象出力是物体对物体的作用，让学生能根据力的作用效果来确认力的存在。 教学目标： 认知目标： 1、能根据力的作用效果来确认力的存在。 2、能从力作用所产生的现象概括出力作用的两种效果，即改变物体的形状和改变物体的运动状态。 能力目标： 1、通过观察物体受力发生形变和改变运动状态的情况，培养了学生的观察能力。 2、通过观察实验和生活中的体验概括出物体间力的作用是相互的，培养了学生分析概括的能力。 3、举例说明物体间力的作用是相互的，培养了学生分析解决实际问题的能力。 情感目标： 1、通过力的存在的认识，让学生认识到科学就存在于我们的身边，从而亲近科学、喜欢科学。
2、引导学生质疑、调查、探究、实践、既动手又动脑，创设能使学生主动参与的学习情景，激发了他们学习科学的积极性。 教学用具： 磁铁、铁块、气球、细导管、橡皮筋、可乐瓶、平面镜、激光手电、细棉线、小车、弹簧、锥形瓶、铁架台、水槽 教学流程： 一、创设情景 1、游戏： 1组：与同桌单手拉起，并呈拔河状; 2组：用两个手指夹住科学课本，并尽可能抬高手臂； 3组：双手相对放于胸前，并相互挤压； 4组：用手压桌面。 2、我们在这节课中要学习一个新的概念：力。 解读P95，读图 人推车 压路机压路面 磁铁吸铁钉 分析：物体作用物体 总结：力是物体对物体的作用。 问题与讨论 1、一个物体能产生力吗？
简谐运动的回复力和能量
简谐运动的回复力和能量 （一）引入新课 提问1：什么是机械振动？（物体在平衡位置附近做往复运动叫机械振动） 提问2：振子做什么运动？（是一种最简单、最基本的机械振动，叫做简谐运动） 前两节只研究做简谐运动的质点运动的特点，不涉及它所受的力，是从运动学的角度研究的。本节要讨论它所受的力，是从动力学（力和运动的关系）研究简谐运动的特征，再研究能量变化的情况。 （二）新课教学 请大家看书11页图，观察振子的运动，可以看出振子在做变速运动，请同学们分析一下振子做往复运动的原因是什么？可以先画出弹簧伸长时振子的受力分析，再分组讨论。再让学生对弹簧被压缩时的振子进行受力分析。弹簧振子所受合力有什么特点？ 教师总结：从两次受力分析中可以看出弹簧无论是被拉伸还是被压缩，其产生的弹力总是指向平衡位置O，其作用效果就是使振子回到平衡位置O点。所以，我们根据弹力F的这一作用效果把这个力命名为回复力，其方向总是指向平衡位置。 一、简谐运动的回复力 1、回复力 （1）定义：振动物体偏离平衡位置后，所受到的使它回到平衡位
置的力叫做回复力。 （2）回复力的理解 ○1方向特点：总是指向平衡位置 ○2作用效果：把物体拉到平衡位置 ○3：回复力是根据力的作用效果命名的，它可以是弹力，也可以是其他力，或几个力的合力，或某个力的分力。 继续观察振子的运动，并运用已有的知识来分析各时刻弹簧振子所受的回复力的情况，判断振子是否在做匀变速运动？ 学生答：不是。 教师总结：力学中学习过胡克定律F=kx，公式中的k值与弹簧的弹性强弱有关，x是指弹簧长度的变化量。在振动过程中x 指的就是振动的位移。但由于回复力的方向总是指向平衡位置而位移的方向总是由平衡位置指向末位置，两者方向相反，因此，回复力的公式为： F=-kx 公式中负号表示回复力F与振动位移x的方向相反，但大小与位移x成正比。当振子处于平衡位置时，位移X=0，所以回复力F=0。 2、回复力的表达式：kx = F- 理解：（1）“负号”表示回复力的方向与位移方向始终相反。（2）回复力的大小和位移大小成正比。 （3）式中k是比例系数，不是弹簧的劲度系数，其值由振动系统决定。对于水平弹簧振子，回复力仅由弹簧弹力提供，k即为劲度系数，由弹簧决定，与振幅无关，其单位是N/m。
教科版八年级物理力教案
教科版八年级物理力教案Teaching plan of physics for Grade 8
教科版八年级物理力教案 前言：本文档根据题材书写内容要求展开，具有实践指导意义，适用于组织或个人。便于学习和使用，本文档下载后内容可按需编辑修改及打印。 教学目标： 1、初步理解力的概念。 2、知道力所产生的效果。 3、知道物体间力的作用是相互的。 教学重点： 力的概念 教学难点： 物体间力的作用是相互的 教学用具： 弹簧、钢锯条、气球、磁铁、磁针、大头针、铁块 教学过程： 一、引入新课
我们在这一章中要学习一个新的物理概念——力。力是 日常生活和工农业生产中常用的一个概念，也是物理学中一个重要的概念。这一章我们就来学习有关力的一些知识。 二、力是物体对物体的`作用 教师：我们常常提到“力”这个字，但是在物理学中所 说的力的含义要比生活中所说的力的含义狭窄、确切得多。 人推车需要力；人把水桶提起来需要力；马拉车需要用力。这些有力出现的实例中都伴有肌肉紧张，所以力的概念最初是由肌肉紧张而来的。但在在大量情况下，虽然没有出现肌肉紧张的情况，仍然有力存在，因为产生了和肌肉紧张相同的效果。大家看，用吸铁石吸住这些大头针，尽管没有肌肉紧张，不是也有力存在吗?（演示） 请大家举出有力存在的实例。 请大家考虑，当有力存在（或出现）时有几个物体? 教师：有力存在时，一定有两个物体发生了某种作用。 吸住、拉、举等等是对这些作用的具体描绘。
吸铁石吸住铁钉，吸住就是吸铁石对铁休的吸住力。运动员举杠铃，举就是运动员对杠铃的力。火车头拉车箱，拉就是火车头对车箱的力?? 上述的例子说明，有力存在时，总有一个物体对另一个物体发生了作用。所以，力是物体对物体的作用。一组物体是施力的，另一组物体是受力的。对一个力来说，有施力物也有受力物。现在请大家指出下列各力的施力物和受力物。 汽车对拖车的拉力；推土机对土的推力；起重机向上吊起集装箱的力 教师：力是物体对物体的作用。对力的理解应注意以下两点。这里所说的作用指的就是力。当有力出现时，应分清施力物体和受力物体，尤其是注意认清哪个物体是受力物体。 三、物体间力的作用是相互的 1、演示实验：吸铁石吸住大头针。 2、演示实验：铁块吸住小磁针的一个极。 四、力的作用效果 1、力可以改变物体的形状。 （1）实验：用手将弹簧拉长。