选修34单摆１.ppt

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1、单 摆,一、单 摆,1、在细线的一端拴一小球，另一端固定在悬点上，如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫做单摆。,2、单摆是实际摆的理想化模型,粗麻绳,细绳,橡皮筋,O,思考与讨论,以下摆是否是单摆：,悬线：细、长、伸缩可以忽略,摆球：小而重（即密度大）,用下列哪些材料能做成单摆()A.长为1米的细线 B.长为1米的细铁丝 C.长为0.2米的细丝线 D.长为1米的麻绳 E.直径为5厘米的泡沫塑料球 F.直径为1厘米的钢球 G.直径为1厘米的塑料球 H.直径为5厘米的钢球,A、F,课 堂 练 习,摆长 L=L0+R,摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心的距离,摆长

2、和偏角,偏角,偏角:摆球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角,思考与讨论,单摆振动是不是简谐运动？,判断物体是否做简谐运动的方法：,（2）根据回复力的规律F=-kx去判断,（1）根据物体的振动图像去判断,C,2、受力分析:,B,A,O,3、回复力来源：,重力沿切线方向的分力G2,1、平衡位置：,二、单摆的回复力,大小：,G2=Gsin=mg sin,方向：,沿切线指向平衡位置,最低点O,x,二、单摆的回复力,当很小时，x弧长,FG2=Gsin=mgsin,位移方向与回复力方向相反,sin,=L,一般偏角 5,二、单摆的回复力,结 论,在摆角很小的情况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终

3、指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动,单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？,1、周期与振幅是否有关?,2、周期与摆球的质量是否有关?,3、周期与摆长是否有关?,4、周期与重力加速度是否有关?,三、单摆的周期,探究方法：控制变量法,三、单摆的周期,结 论,4、与当地的重力加速度有关重力加速度越大，周期越小,单摆振动的周期,1、与振幅无关单摆的等时性,伽利略首先发现的,2、与摆球的质量无关,3、与摆长有关摆长越长，周期越大,单摆振动的周期公式：,单摆做简谐运动的振动周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比。,荷兰物理学家惠更斯首先发现,三、单摆的周期,1、惠更斯利用摆的

4、等时性发明了带摆的计时器.,2、用单摆测定重力加速度。,四、单摆周期公式的应用,1、单摆作简谐运动时的回复力是（）A.摆球的重力 B.摆球重力沿圆弧切线的分力 C.摆线的拉力 D.摆球重力与摆线拉力的合力,B,课 堂 练 习,2、一个单摆，周期是T。a.如果摆球质量增到2倍，周期将；b.如果摆的振幅增到2倍，周期将；c.如果摆长增到2倍，周期将；d.如果将单摆从赤道移到北京，周期将；e.如果将单摆从海面移到高山，周期将；,变小,变大,变大,不变,不变,课 堂 练 习,课 堂 练 习,小明家从广州搬到北京去,搬家时把家中的大摆钟也带到北京去了.问:1.这个摆钟到 北京后是否还准时?2.若不准,是偏慢还是偏快?3.如须调整应该怎样调节?,3.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少？,课 堂 练 习,