人教版选修34第11章第4节 单 摆 课件（22张）.pptVIP

第十一章 机械振动 第四节 单摆 简谐运动的特征运动学特征 : x=Asin（ωt+ψ） 复习旧知动力学特征: F回=-k x 荡秋千风 铃吊 灯摆 钟 一、单摆1、结构：摆线和摆球（1）摆线的质量与摆球相比可以忽略；（2）摆球的直径与摆线的长度相比可以忽略；（3）空气阻力可以忽略。2、单摆是实际摆的理想化模型：（1）摆线：不可伸长的细线（2）摆球：质量大、体积小 3、摆长和摆角：（1）摆长：悬点到摆球球心的距离（2）摆角：悬线偏离竖直方向的最大角度摆长（l）＝摆线长＋摆球半径）θ【思考】单摆摆动时是在做振动，但是不是做简谐运动？ 思考： 单摆振动是不是简谐运动？（1）振动图像（2）回复力演示 roXYθ在θ角小角度的条件下：B(x,y)AθroXYB(x,y)A圆心角变小几何关系： 二、单摆的回复力1、回复力来源：由重力沿圆弧切线方向的分力提供当θ很小时：演示2、在摆角θ很小的情况下，单摆做简谐运动。x— 三、单摆的周期1、实验探究：（1）单摆的周期与摆球质量的关系：（2）单摆的周期与振幅的关系：（3）单摆的周期与摆长的关系：演示演示演示单摆的周期与摆球质量无关。在振幅（摆角）较小时：单摆的周期与振幅无关。单摆的周期与摆长有关：摆长越长，周期越长。 (1)摆的振幅不要太大：保证单摆做简谐运动(2)摆线和摆球的选择：①摆线尽量细、伸缩性小，且尽可能长一些。②摆球：质量大、体积小(3)摆线上端的悬挂方式：2、探究单摆周期与摆长的关系： (5)周期的测量：①计时位置的选择：②测量多次（几十次）全振动的时间，然后求平均值：(4)摆长的测量：①细线长度用毫米刻度尺测量。②摆球直径用游标卡尺测量。(6)数据分析：当小球通过平衡位置（最低点）开始计时。摆长（l）＝摆线长＋摆球半径 探究单摆做简谐运动周期探究过程：理论定量推导简谐运动周期公式对于单摆：k=mg/l ，m为摆球的质量单摆的周期公式：对于弹簧振子：k为弹簧的劲度系数，m为小球的质量 3、单摆的周期：荷兰物理学家惠更斯确定4、应用：单摆周期T与振幅A、摆球质量m无关。（1）摆钟：单摆的等时性（2）用单摆测定重力加速度： 【例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AG 【例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B 【例3】单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大: （ ）A.增大摆球的质量 B.增大摆长C.单摆由地球表面移到月球表面 D.增大振幅BC 【例4】同一地点有甲、乙两个单摆，当甲摆动了120次时，乙恰好摆动了80次，则甲、乙两摆的摆长之比是：（ ）A. 2：3 B. 3：2 C. 4：9 D. 9：4C 【例5】周期为2秒的单摆叫做秒摆，若重力加速度g取9.8m/s2，求秒摆的摆长。 【例6】一个单摆摆长100.4cm，测得它完成30次全振动共用60.3s，求当地重力加速度多大？ 【例7】一摆长为L的单摆，在悬点正下方L/3处有一钉子，则这个单摆的周期是多少？L 谢谢! 我们，还在路上……You made my day!古人云：“读万卷书，行万里路。”今人说：“要么读书，要么旅行，身体和灵魂总要有一个在路上。”从古至今，学习和旅行都是相辅相成的两件事。。