3-4单摆课件.ppt

等效摆长: 摆球重心到摆动圆弧圆心的距离。 双线摆 L 思维拓展 直径为d 等效摆长： 惠更斯于1656年发明了世界上第一个用摆的等时性来计时的时钟。 （1657年获得专利权） 那个大庆人所买的摆钟，走时不准的原因是什么？应该如何调整？ 学以致用： 开动脑筋： 如果你在一座高山的山顶，你能用单摆测山的海拔高度吗？如果可以，还需要什么仪器？ (已知地球质量及地球平均半径） 测周期T: 用秒表测量单摆完成30次全振动（或50次）所用的时间t，求出完成一次全振动所需要的时间，这个平均时间就是单摆的周期。（积累法) 测摆长L:米尺+游标卡尺 小结： 在最大摆角很小的情况下，单摆做简谐运动． 摆线： 质量不计 长度远大于小球直径 不可伸缩 摆球： 质点（体积小 质量大） 1.单摆模型 2.单摆的回复力： 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． 3.单摆的周期： 再见 谢谢您的配合 单摆摆角很小时，可以看成简谐运动，其周期为 用单摆测量重力加速度 所以利用单摆的这种特性可以测定当地的重力加速度的值.我们可以利用一根长约1m的细线，一个带孔的小铁球，一个铁架台组成一个简单的单摆，再利用毫米刻度尺测出单摆的摆长，用秒表测出单摆的周期，最后通过计算就可以求出当地的重力加速度的值。 六、实验 用单摆测定重力加速度 1、实验原理： 单摆在摆角很小（小于100）时，可看成简谐运动，其固有周期为 ，由此可得g=4π2l/T2 .据此通过实验方法测出摆长l和周期T,即可求出当地重力加速度. 2、实验器材： 铁架台及铁夹、细线（约1m长）、带孔小钢球（组成单摆）、秒表（测周期）、刻度尺（分度为1mm，测摆长） 3、实验步骤 组装仪器 测量摆长 测量周期 数据处理 重复测量 4、注意事项 (1)选材时摆线应选择细、轻又不易伸长的线，长度在1m左右；摆球应选密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm （2）单摆悬线上端应固定 （3）摆球应在同一竖直平面内，不能形成圆锥摆，最大摆角不大于100为宜 (4)应从摆球通过最低位置开始计时,以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数,且在”零”的同时按下秒表停止计数。 (5)对摆长进行二次测量，则l=（l1+l2）/2 【例】（07全国卷）（1）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议： A．适当加长摆线 B．质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大 D．单摆偏离平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆摆动的周期 其中对提高测量结果精度有利的是　　　　　　。 A C ③图线的斜率所表示的物理意义 _____________． ④当地的重力加速度g值 为____________ （g值保 留三位有效数字） （2）某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量4种不同摆长情况单摆的振动周期，获得4组数据,以T2为纵轴、l为横轴作出的T2—l关系图像如图,根据此图像回答问题： ①本实验所使用的测量仪器有_______________． ②本试验依据的物理原理____________________． l/m 0 T2 /s2 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 0.5 1.0 秒表、米尺、游标卡尺 4π2/g 9.86m/s2 1.单摆作简谐运动的回复力由下列哪些力提供（ ） 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 2.下列哪些情况可使单摆（?＜10°）的振动周期增大( ) A.摆球的质量增大 B.摆长增大 C.单摆由赤道移到北极 D.增大振幅 B 3.悬挂于同一点的两个单摆的摆长相等，A的质量大于B的质量，O为平衡位置，分别把它们拉离平衡位置同时释放，若最大的摆角都小于5°，那么它们将相遇在（ ） Ａ. Ｏ 点 Ｂ. Ｏ点左侧 Ｃ. Ｏ点右侧 Ｄ. 无法确定 A 4.有两球Ａ、Ｂ，Ａ在光滑圆弧凹槽的一端，Ｂ在圆弧的圆心。半径远大于弧长。Ａ、Ｂ同时无初速释放，谁先到达Ｏ点？为什么? ∴