厦门市集美区灌口中学高中物理选修3-4(鲁科版)：13单摆课件(共21张PPT).ppt

单 摆 一.单摆 １.概念：细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。 ２、摆长：悬点到摆球重心的距离叫做摆长。 摆长 L=L0+R 谁能看作单摆? 我才能！ 铁球 （1） 橡皮筋 粗麻绳 铁球 （2） 大木球 （3） 乒乓球 细绳 （4） 细绳 铁球 （5） 细绳 （6） 铁球 G F 二.单摆的运动 1.摆球从最高点A`点到平衡位置O点，它的速度如何变化？ 2.摆球在摆动过程中的受 力情况？ 以O点为平衡位置的机械振动 G F F G1 单摆的回复力 单摆的回复力是什么？ F`与G的合力 与该点速度方向一致，不断改变速度大小 为单摆提供回复力 与该点速度方向垂直，只改变速度方向 为小球提供向心力 重力沿弧切线方向的分力 回复力大小： F回＝mgsinθ A B O C l θ较大时： Sinθ= l BC 单摆是否做简谐运动 ? 很小时： sinθ≈ x l 在摆角很小的情况下，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． ? x （?＜5０） 回复力大小： F回＝mgsinθ ? 很小时： x sinθ≈ － l 单摆做简谐运动 单摆的周期 猜想？ 振幅 质量 摆长 重力加速度 议一议： 单摆振动的周期与哪些因素有关呢？ 实验方法: 控制变量法 单摆的周期 猜想？ 振幅 质量 摆长 重力加速度 议一议： 单摆振动的周期与哪些因素有关呢？ 摆长和质量相同，振幅不同 周期相同 摆长和振幅相同，质量不同 周期相同 周期不同 振幅和质量相同，摆长不同 单摆振动周期与小球质量，振幅无关，与摆长有关；摆长越长，周期越长。 实验结论： 实验现象： 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。 惠更斯（荷兰） 国际单位：秒（s） 三.单摆的周期 单摆周期公式的理解: 2、摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。 1、单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。