鲁科版高中物理3-4《单摆》课件 38页

§1-3单摆\n白鹿洞二首（其一）（唐）王贞白读书不觉已春深，一寸光阴一寸金。不是道人来引笑，周情孔思正追寻。\nzxxkw\n伽利略惠更斯\n一.单摆１.概念：细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的伸长量、质量与小球的直径可以忽略，这样的装置就叫做单摆。２、摆长：悬点到摆球重心的距离叫做摆长。摆长L=L0+R\n单摆是一种的物理模型理想化思考：我们都学那些理想化的物理模型呢？\n谁能看作单摆?我才能！铁球（1）橡皮筋粗麻绳铁球（2）乒乓球细绳（4）细绳铁球（5）细绳（6）铁球练习1大木球（3）细绳\nGF'二.单摆的运动1.摆球从最高点A`点到竖直位置O点，它的速度如何变化？2.摆球在摆动过程中的受力情况？以O点为平衡位置的机械振动思考：\nGTFG1单摆的回复力单摆的回复力是什么？T与G的合力与该点速度方向一致，不断改变速度大小为单摆提供回复力与该点速度方向垂直，只改变速度方向为小球提供向心力重力沿弧切线方向的分力\n回复力大小：F回＝mgsinθABOClθ较大时：Sinθ=lBC单摆是否做简谐运动\n很小时：sinθ≈xl\n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．x（＜5０）回复力大小：F回＝mgsinθ很小时：xsinθ≈－l单摆做简谐运动\n例1.关于单摆，下列说法中正确的是()A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B.摆球受到的回复力是它的合力C.摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D.摆角很小时，摆球受到的合力大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比mg沿圆弧切线方向的分力合力指向圆心，不为零回复力与位移大小成正比A一．单摆的回复力\n单摆的周期猜想？振幅质量摆长重力加速度议一议：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？\n实验方法:控制变量法单摆的周期猜想？振幅质量摆长重力速度议一议：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？\n\n摆长和质量相同，振幅不同周期相同摆长和振幅相同，质量不同周期相同周期不同振幅和质量相同，摆长不同单摆振动周期与小球质量，振幅无关，与摆长有关；摆长越长，周期越长。实验结论：实验现象：\n周期公式：单摆做简谐运动的振动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。惠更斯（荷兰）国际单位：秒（s）三.单摆的周期\n单摆周期公式的理解:2、摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。1、单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。\n例2、周期T=2s的单摆叫做秒摆，试计算秒摆的摆长。(g=9.8m/s2）解：根据单摆周期公式：∴秒摆的摆长是1m.二．单摆的周期\n二．单摆的周期例3（多选）一个作简谐运动的单摆,周期是1s（）A.摆长缩短为原来的1/4时，频率是2HzB.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0.5Hz.ACDT’=0.5s，f’=2Hz与m和振幅无关g’=0.25g，T’=2s，f’=0.5Hz\n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）应用一：计时器\n案例：一个大庆人去香港旅游，在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候走时很准。回到大庆后不到两天走时就相差一分多钟。于是大呼上当，心里极其气愤。后来，他求助“消费者权益保护协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者协会调查研究发现产品货真价实，那么问题出在哪儿呢？学以致用\n\n游标卡尺的使用\n外测量爪紧固螺钉内测量爪游标尺深度尺主尺1、游标卡尺的构造新的测量工具——游标卡尺\n内测量爪：管的内径、槽的宽度；外测量爪：管的外径、零件的厚度；深度尺：槽、孔和筒的深度；紧固螺丝：读数时固定游标尺。2、用途及使用方法：用手握住主尺，四个手指抓紧，大姆指按在游标尺的右下侧半圆轮上，并用大姆指轻轻移动游标使活动量爪能卡紧被测物体，略旋紧固定螺钉，再进行读数。\n3、游标卡尺分类:有10、20、50三种不同分度\n051001请同学们观察10分度的游标卡尺说出主尺和游标尺的刻度数的区别10分度游标卡尺\n10分度游标卡尺读数规则测量值=主尺整毫米数+N×0.1mm主尺01234N指游标上第几条刻度与主尺对齐0主尺读数：4mm游标尺读数：3×0.1mm=0.3mm\n读数练习测量值：20mm+6×0.1mm=20.6mm01234010\n01020012320分度游标卡尺观察20分度和50分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别，思考它们的精确度是多少？又如何来读数呢？\n⑴首先看游标尺总刻度确定精确度；⑵接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数；⑶再看游标尺与主尺对齐线读出小数；⑷最后确定测量结果。游标卡尺的使用注意：不需估读！\n2、读出以下各游标尺的测量值10.95mm9.8mm11.80mm\n1.单摆振动的回复力是()A．摆球所受的重力B．摆球重力在垂直悬线方向上的分力C．悬线对摆球的拉力D．摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力知能巩固提升回复力：B\n2.下列哪些情况可使单摆（θ＜5°）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.增大振幅解析：l增大，周期变大g变大，T变小与m和振幅无关B\n3.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AT与m和振幅无关\n4.已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆长la与lb分别为多少？解析设两个单摆的周期分别为Ta和TbTa∶Tb＝3∶5