单摆做谐运动的条件.pptVIP

单 摆 * * 复 习 提 问 1．什么是机械振动？ ２．什么是简谐运动？ 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动叫做机械运动，简称振动． 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，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．物体做简谐运动的条件． 一．单摆 悬点： 不可伸缩．质量不计． 固定． 细线： 摆球： 直径忽略不计 m 在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果摆线的伸缩和质量可以忽略不计，线长 比球的直径 大得多，这样的装置叫单摆． 判断以下各种摆动模型是否为单摆，为什么？ （1） （2） （3） 橡皮筋 粗麻绳 细绳 答： 模型（1）不是单摆，因为橡皮筋伸长不可忽略 模型（2）不是单摆，因为绳子质量不可忽略 模型（3）不是单摆，因为绳长不是远大于球的直径 铁球 铁球 铁球 塑料泡沫球 模型 (4 )不是单摆， 因为绳的质量不能忽略 二．单摆的振动： １．平衡位置． ２．受力分析． 重力 弹力 ３．运动分析． 以悬点Ｏ／为圆心的圆周运动． 以Ｏ点为平衡位置的振动． ４．力与运动的关系． 回复力大小： 向心力大小： Ｏ O O/ V ? mg T x y 三．单摆做简谐运动的条件 回复力大小： ? x ? x ? x ?很小时： 回复力大小： ?很小时： 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． ? x 三．单摆做简谐运动的条件 四．单摆做简谐运动振动的周期 １．与振幅的关系： 无关 ２．与摆球质量的关系： 无关 ３．与摆长的关系： 摆长越长，周期越大． （等时性　伽利略） ? x （?＜10０） 荷兰物理学家惠更斯 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． （1629---1695） 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）． 小结： 1.单摆：理想化的物理模型。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，摆线长比直径大得多，这样的装置叫单摆． 3.单摆的周期公式：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． 2.单摆做简谐的条件：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． 练习： 2.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 1.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1米的橡皮条 D.长为0.2米的细丝线 E.直径为5厘米的钢球 F.直径为5厘米的泡沫塑料球 G.直径为1厘米的钢球 H.直径为1厘米的塑料球I. B A G 3.单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大: 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 （?＜10０） B 4.一个作简谐运动的单摆,周期是1秒: A.摆长缩短为原来的1/4时,频率是2赫 B.摆球的质量减小为原来的1/4时,周期是4秒 C.振幅减为原来的1/4时周期是1秒 D.如果重力加速度减为原来的1/4时,频率是0.5赫. A D * * *