高中物理精品：单摆课件(上课必备).ppt

整理ppt 单 摆 秋千 摆钟 祁阳四中 柏国卿 （一）什么是单摆 1.构成：细线、小球 . 2.“理想化”的体现：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可以忽略. （二）单摆的回复力 1.回复力的大小： G F F G1 当θ很小时 F与x方向相反 设 则有 2.单摆作简谐运动的条件： 偏角θ很小 A O A 3.单摆的运动 是不是简谐运动呢? 受力分析: (1)θ50时,单摆是简谐运动. (2)单摆振动的回复力 是重力的一个分力,不是重力和拉力的合力 结论 G F F G1 （三）单摆的周期 1.实验结论：单摆的周期与摆球的质量、运动的振幅无关，但与摆长有关，摆长越长，周期越大. 2.周期T与摆长 的定量关系： 惠更斯，荷兰物理学家、天文学家、数学家，土卫六的发现者，他还发现了猎户座大星云和土星光环，他还设计了用来计时的摆钟。他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱。 3.单摆的周期公式： （四）用单摆测定重力加速度 1.实验原理： 2.测量仪器:秒表、直尺、游标卡尺. 3. 图象的斜率: 荷兰物理学家惠更斯得出: 注意事项: (1)摆长l:悬点到球心的距离 (2)适用条件:单摆做简谐运动.θ50 (3) 利用单摆测重力加速度 小结:单摆的周期T （振动周期跟振幅和摆球的质量无关） 五. 单摆振动中的等效问题 (1)摆长等效 (2)重力加速度等效 (3)模型等效 ①等效摆长 摆长(或等效摆长) 重力加速度(或等效重力加速度) 摆球重心到摆动圆弧圆心的距离。 o 双线摆 L ②等效重力加速度 α o 例. 如图，一小球用长为L的细线系于与水平面成α角的光滑斜面内，小球呈平衡状态。若使细线偏离平衡位置，其偏角小于5o，然后将小球由静止释放，则小球到达最低点所需的时间为多少？ 不论悬点如何运动或还是受别的作用力，等效重力加速度的取值总是单摆不振动时，摆线的拉力与摆球质量的比值(g=T/m)。 总结：求等效重力加速度的步骤 （1）分析摆球的受力，确定摆球相对静止的位置（即平衡位置）。 （2）计算摆球的视重。（即平衡位置的拉力） （3）利用，　　　求出等效重力加速度。 一单摆，摆长为L，摆球质量为m，悬在升降机顶部，当升降机以加速度a下降时，求：单摆周期T。 a 等效重力加速度g’=T/m=g-a 在平衡位置，且相对静止时（相对升降机），摆绳拉力 T=mg-ma 解： 则 变形：若升降机以加速度a上升呢？ 在超重或失重时 单摆处于超重状态时，等效g’=g+a，失重时等效g’=g-a