3　简谐运动的回复力和能量

[学习目标]　1.知道回复力的概念，理解简谐运动的动力学特征.2.知道振幅越大，振动的能量越大.3.理解简谐运动中位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况．

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

(1)定义：使振动物体回到平衡位置的力．

(2)方向：总是指向平衡位置．

(3)表达式：F＝－kx.

二、简谐运动的能量

1．能量转化

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．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．

[即学即用]

1．判断下列说法的正误．

(1)回复力的方向总是与位移的方向相反．(　√　)

(2)回复力的方向总是与加速度的方向相反．(　×　)

(3)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．(　×　)

(4)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．(　×　)

2．如图1所示的弹簧振子，O为平衡位置，B、C为最大位移位置，以向右的方向为正方向，则振子从B运动到O的过程中，位移方向为________，大小逐渐________，回复力方向为________，大小逐渐________，振子速度方向为________，大小逐渐________，动能逐渐________，势能逐渐________．(选填"正""负""增大"或"减小")