第四节单摆预案.ppt

高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 3-4 《机械振动》 第四节 单摆 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 一、单摆----理想化模型 ?理想化条件： （1）摆球质量远远大于细线质量（线的质 量忽略 （2）细线长度远远大于摆球直径，并不可 伸长(球的直径可忽略) ?摆长：l=l绳+d/2 ?组成：悬点、细线、摆球 ?平衡位置：点Ｏ ?受力分析：重力、拉力 ?运动分析： 以点Ｏ为平衡位置的振动 以悬点Ｏ为圆心的圆周运动 ?力与运动的关系： 回复力大小： 向心力大小： 二.单摆的回复力 ?重力的沿圆弧切线方向的分力提供回复力 平衡位置回复力为零，合力不为零 三.单摆做简谐运动的条件 重力的沿圆弧切线方向的分力指向平衡位置,即可认为回复力与摆球的位移方向相反 l l l x x x F回＝mgsinθ sinθ≈θ ? 很小时： ? x x l mg F - = 回 回复力： 在摆角很小的情况下（?＜5o） ，单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动． 位移、回复力、速度、能量变化规律同弹簧振子。 F回=-kx 四.单摆的周期 A L m g m L g A L g A m g L A m 与振幅无关 与摆球质量无关 与摆长有关 与重力加速度有关 改变因素 控制因素 结论 （等时性） （L长 T大） 控制变量法 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。 ?通过实验可总结出单摆的周期公式 四.单摆的周期 ?单摆周期公式的应用 可利用单摆测定某地的重力加速度 因此，实验器材仅需米尺和秒表足以 ?单摆的变形——等效摆 ?秒摆 周期T=2s的单摆称为秒摆 因此，计算出秒摆的摆长约为1m 1.周期为2s的单摆叫秒摆，则 1）秒摆的摆长为 。 2 ）摆长减为原长的1/4，周期变为 s。 3 ）摆球的质量减为原来的1/4，周期变 为 s。 4 ）振幅减为原来的1/4，周期变为 s。 5 ）重力加速度减为原来的1/4，周期变为 s。 例题： 2.如图所示,AB为半径R约为2m的一段光滑圆弧面,AB两点在同一水平面上,且AB弧长为10cm,将小球从A点释放,则它运动到B点所用的时间是 . O B A R 例题： 3.如下图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是____球，原因是______（不考虑空气阻力） Ⅱ 例题： The end Thank you 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 * * 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 高二物理 选修3-4 第十一章《机械振动》 * *