教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第二章 3.单摆.ppt

(3)实验时,若摆球在垂直于纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别装置一激光光源与光敏电阻(光强越强,电阻越小),如图(d)所示,光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图(e)所示,则该单摆的振动周期为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将(选填“变大”“不变”或“变小”)。?(d)(e)答案:(1)(b)(2)11.4(3)2t0变大解析:(1)用游标卡尺测量小球的直径,应将小球卡在外测脚的刀口上,故测量方法正确的是图(b)。(2)10分度的游标卡尺的精度是0.1mm,主尺读数为11mm,游标尺示数为4×0.1mm=0.4mm,游标卡尺示数为11mm+0.4mm=11.4mm。(3)单摆在一个周期内两次经过平衡位置,每次经过平衡位置,单摆会挡住细激光束,从R-t图线可知周期为2t0;摆长等于摆线的长度加上小球的半径,本课结束典型例题【例题2】如图所示,三根细线在O点处打结,A、B端固定在同一水平面相距为l的两点上,使△AOB成直角三角形,∠BAO=30°,已知OC线长也是l,下端C点系着一个小球(半径可忽略),下列说法正确的是(以下皆指小角度摆动,重力加速度为g)()答案:A解析:让小球在纸面内振动,在偏角很小时,单摆做简谐运动,摆长为l,周期确定单摆周期的方法(1)明确单摆的运动过程,判断是否符合简谐运动的条件。(2)运用T=2π时,注意l和g是否发生变化,若发生变化,则分别求出不同l和g时的运动时间。(3)单摆振动周期改变的途径:①改变单摆的摆长。②改变单摆的重力加速度(改变单摆的地理位置或使单摆超重或失重)。(4)明确单摆振动周期与单摆的质量和振幅没有任何关系。【变式训练2】如图所示,单摆甲放在空气中,周期为T甲;单摆乙放在以加速度大小为a向下加速的电梯中,周期为T乙;单摆丙带正电,放在匀强磁场B中,周期为T丙;单摆丁带正电,放在匀强电场E中,周期为T丁,那么()A.T甲T乙T丁T丙B.T乙T甲=T丙T丁C.T丙T甲T丁T乙D.T丁T甲=T丙T乙答案:B【变式训练3】如图所示,长为l的轻绳上端固定在O点,下端系一小球,在O点正下方处的P点固定一小钉子。现将小球拉至A点,使细线与竖直方向间夹角很小,然后由静止释放小球,小球在竖直平面内运动。点B(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置,重力加速度为g,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.点B在点A下方B.点B在点A上方答案:D解析:小球摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒,因为两侧最高点动能均为零,则在最高点时重力势能相等,故最大高度相同,即点B与点A等高,故A、知识点三实验:单摆的周期和摆长的关系问题引领摆钟中的钟摆如图所示,当发现摆钟走时过快时,应该怎么调整钟摆下方的螺母?提示:由单摆周期公式T=2π可知,要想让摆钟走慢些,可以增大摆长以增大钟摆的周期,所以需要把螺母向下调节。归纳提升1.实验目的(1)测量单摆周期。(2)探究单摆周期与摆长的关系。2.实验原理测量出单摆的周期,定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响,然后再确定单摆周期与摆长间的关系。实验探究方法:控制变量法。3.实验器材摆球1个(穿有中心孔)、停表、物理支架、刻度尺、游标卡尺、细线等。4.实验操作(1)测量单摆的周期把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放,使之做简谐运动。当摆球某次通过平衡位置时开始计时,用停表记下摆球通过平衡位置n次所用的时间t(第一次过平衡位置的时间记为零),因为单摆完成一个周期的振动,经过(2)探究单摆周期T与摆长l的关系①用刻度尺量出悬线的长度l,用游标卡尺量出摆球的直径d,则摆长②改变单摆的摆长,测出不同摆长单摆的周期,自己设计一个表格,把所测数据填入表中。③以T为纵轴、l为横轴,根据表中数据,作出T-l图像。④以T2为纵轴、l为横轴,根据表中数据,在坐标纸上描点,作出T2-l图像。分析T2-l图像,得到周期和摆长的关系。5.注意事项(1)摆球要选体积小、密度大的,不要选体积大、密度小的,这样可以减小空气阻力的影响。(2)摆角在5°左右,不要过大,因为摆角过大,单摆的振动不再是简谐运动,(3)单摆要在竖直平面内摆动,不要使之成为圆锥摆。(4)要从平衡位置计时,不要从摆球到达最高点时开始计时。6.误差分析(1)本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求,即悬点是否固定;球、线是否符合要求