11-4单摆ppt1.ppt

* 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 ② ③ ④ ① 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 摆长和偏角 θ 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=Gsinθ=mg sinθ 方向： 沿切线指向平衡位置 θ T G G2 G1 最低点O ? x 二、单摆的回复力 当θ很小时，x≈弧长 F＝G2=Gsinθ=mgsinθ 位移方向与回复力方向相反 sinθ≈θ =Lθ 一般偏角θ 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