单摆 课件（高中物理）.ppt

单摆

知识回顾1．机械振动．２．简谐运动．物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动，简称振动．物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动．３．简谐运动的条件．kxF-=

一．单摆在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫——单摆悬点：固定细线：不可伸缩、质量不计、较长（细线长度远大于摆球的半径）摆球：体积小、质量大(摆球质量远大于线的质量）摆长：悬点到摆球重心的距离

二．单摆的振动思考下面两个问题：1、单摆为什么会振动，它的回复力是什么？2、单摆是否做简谐运动？

由此可知：1、单摆是以Ｏ点为平衡位置的振动．2、单摆振动时的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力提供的，大小为：

当角度θ很小时，sinθ近似等于θ所对应的弧度值，即sinθ=φ，而φ=弧长/半径sinθ弧度值φ1o0.017540.017542o0.034900.034913o0.052340.052364o0.069760.069815o0.087160.087276o0.104530.104727o0.121870.122178o0.139170.13863仔细观察下面表格：你能得到什么结论？

三．单摆做简谐运动的条件当?很小时：单摆振动的回复力大小：

所以此时：由于m、g、l都有确定的值，因此mg/l可以用一个常数k表示.

在摆角很小的情况下（?＜5０），单摆所受回复力跟偏离平衡位置的位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动．因此上式可写为：

仔细观察，思考下列问题：单摆的振动周期与振幅的有什么关系？单摆的振动周期与小球质量有什么关系？单摆振动周期与摆长有什么关系？四、单摆的周期

１．单摆振动的周期与振幅无关：２．单摆振动的周期与摆球质量无关：３．单摆振动的周期与摆长的关系：摆长越长，周期越大（等时性伽利略发现）实验表明：

荷兰物理学家惠更斯首先发现单摆做简谐运动的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，跟振幅、摆球的质量无关．

五.单摆的应用：１．利用它的等时性计时．２．测定重力加速度．惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（1657年获得专利权）．周期T=2s的单摆叫做秒摆

小结：1.在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆．2.在摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟偏离平衡位置的位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动．

3.单摆做简谐运动的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，跟振幅、摆球的质量无关．