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时间:2021-04-16
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1、人教版《单摆》课件一、单摆2、摆长:悬点到摆球重心的距离叫做摆长。1、单摆:细线一端固定在悬点,另一端系一个小球,如果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也可以忽略,这样的装置就叫做单摆。摆长L=L0+R概念我们在生活中见到的摆是单摆吗?我们对实际生活中的摆进行理想化处理,忽略次要因素、突出主要因素,这样所构建的理想化物理模型称之为单摆。①摆线质量m远小于摆球质量M,即m<2、,即d<<L。④摆线的伸长量很小,可以忽略。T与G的合力单摆的回复力是什么?与该点速度方向一致,不断改变速度大小与该点速度方向垂直,只改变速度方向为单摆提供回复力为小球提供向心力x单摆的回复力当θ很小时,x≈弧长F=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θ=Lθ一般偏角θ<5°(单侧)结论在摆角很小的情况下,摆球所受的回复力跟位移大小成正比,方向始终指向平衡位置(即与位移方向相反),因此单摆做简谐运动单摆的回复力单摆的周期与振幅——无关(伽利略)单摆的周期与摆长——摆长越长,周期越大荷兰物理3、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)四、单摆的周期五、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).周期T=2s的单摆叫做秒摆材料鉴赏:一位广州人冬天去哈尔滨旅游,在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走时相差一分多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。后来,他求助了“消费者权益保护4、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?1、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课堂练习2、振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是()A.回复力为零,合外力不为零,方向指向悬点B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线C.合外力不为零,方向沿轨迹的切线D.回复力为零,合外力也为零A课堂练习3、一个单摆,周期是T。a.如果摆球质量增到2倍,周期将5、;b.如果摆的振幅增到2倍,周期将;c.如果摆长增到2倍,周期将;d.如果将单摆从赤道移到北京,周期将;e.如果将单摆从海面移到高山,周期将;变小变大变大不变不变课堂练习4、小明家从广州搬到北京去,搬家时把家中的大摆钟也带到北京去了.问:1.这个摆钟到北京后是否还准时?2.若不准,是偏慢还是偏快?3.如须调整应该怎样调节?课堂练习几种常见的摆圆槽摆钉摆圆锥摆5、如图为半径很大的光滑凹形槽,将有一小球从A点由静止释放。小球将做什么运动?θLO求运动的周期?A课堂练习设光滑圆弧槽的半径为R,小球半径为6、r,摆角小于10°,求周期。圆槽摆6.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少?课堂练习§3.2洛必达法则还有其它类型的未定式0、、00、1、0在函数商的极限中如果分子和分母同是无穷小或同是无穷大那么极限可能存在也可能不存在这种极00-或-限称为未定式记为上页下页铃结束返回未定式举例首页未定式如果函数f(x)和g(x)满足如下条件(1)f(x)和g(x)都是当xa时的无穷小(或无穷大)(2)f(x)和g(x)在点a的某去心邻域内都7、可导且g(x)0定理证明说明:把定理中的“xa”换成“x”把条件(2)换成“当8、x9、>N时f(x)和g(x)都可导且g(x)0”结论仍然成立定理(洛必达法则)下页“零比零”型未定式的定值法解解例1例2下页解解例3例4下页“零比零”型未定式的定值法“无穷比无穷”型未定式的定值法解解例5例6下页其它类型未定式的定值法未定式0、、00、1、0都可以转化为“零比零”型或“无穷比无穷”型未定式解解例7例8下页解例9未定式0、、00、1、0都可以转化为“零比零”10、型或“无穷比无穷”型未定式下页其它类型未定式的定值法1洛必达法则是求未定式的一种有效方法但最好能与其它求极限的方法结合使用例如能化简时应尽可能先化简可以应用等价无穷小替代或重要极限时应尽可能应用这样可以使运算简捷应注意的问题解例10下页2本节定理给出的是求未定式的一种方法当定理条件满足时所求的极限当然存在(或为)但定理条件不满足时所求极限却不一定不存在所以不能用洛必达法则但其极限是存在的:解例11结束应注意的问题
2、,即d<<L。④摆线的伸长量很小,可以忽略。T与G的合力单摆的回复力是什么?与该点速度方向一致,不断改变速度大小与该点速度方向垂直,只改变速度方向为单摆提供回复力为小球提供向心力x单摆的回复力当θ很小时,x≈弧长F=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θ=Lθ一般偏角θ<5°(单侧)结论在摆角很小的情况下,摆球所受的回复力跟位移大小成正比,方向始终指向平衡位置(即与位移方向相反),因此单摆做简谐运动单摆的回复力单摆的周期与振幅——无关(伽利略)单摆的周期与摆长——摆长越长,周期越大荷兰物理
3、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)四、单摆的周期五、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).周期T=2s的单摆叫做秒摆材料鉴赏:一位广州人冬天去哈尔滨旅游,在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候发现它走时很准。回到广州不到两天就走时相差一分多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。后来,他求助了“消费者权益保护
4、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?1、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课堂练习2、振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力及合外力的说法正确的是()A.回复力为零,合外力不为零,方向指向悬点B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线C.合外力不为零,方向沿轨迹的切线D.回复力为零,合外力也为零A课堂练习3、一个单摆,周期是T。a.如果摆球质量增到2倍,周期将
5、;b.如果摆的振幅增到2倍,周期将;c.如果摆长增到2倍,周期将;d.如果将单摆从赤道移到北京,周期将;e.如果将单摆从海面移到高山,周期将;变小变大变大不变不变课堂练习4、小明家从广州搬到北京去,搬家时把家中的大摆钟也带到北京去了.问:1.这个摆钟到北京后是否还准时?2.若不准,是偏慢还是偏快?3.如须调整应该怎样调节?课堂练习几种常见的摆圆槽摆钉摆圆锥摆5、如图为半径很大的光滑凹形槽,将有一小球从A点由静止释放。小球将做什么运动?θLO求运动的周期?A课堂练习设光滑圆弧槽的半径为R,小球半径为
6、r,摆角小于10°,求周期。圆槽摆6.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少?课堂练习§3.2洛必达法则还有其它类型的未定式0、、00、1、0在函数商的极限中如果分子和分母同是无穷小或同是无穷大那么极限可能存在也可能不存在这种极00-或-限称为未定式记为上页下页铃结束返回未定式举例首页未定式如果函数f(x)和g(x)满足如下条件(1)f(x)和g(x)都是当xa时的无穷小(或无穷大)(2)f(x)和g(x)在点a的某去心邻域内都
7、可导且g(x)0定理证明说明:把定理中的“xa”换成“x”把条件(2)换成“当
8、x
9、>N时f(x)和g(x)都可导且g(x)0”结论仍然成立定理(洛必达法则)下页“零比零”型未定式的定值法解解例1例2下页解解例3例4下页“零比零”型未定式的定值法“无穷比无穷”型未定式的定值法解解例5例6下页其它类型未定式的定值法未定式0、、00、1、0都可以转化为“零比零”型或“无穷比无穷”型未定式解解例7例8下页解例9未定式0、、00、1、0都可以转化为“零比零”
10、型或“无穷比无穷”型未定式下页其它类型未定式的定值法1洛必达法则是求未定式的一种有效方法但最好能与其它求极限的方法结合使用例如能化简时应尽可能先化简可以应用等价无穷小替代或重要极限时应尽可能应用这样可以使运算简捷应注意的问题解例10下页2本节定理给出的是求未定式的一种方法当定理条件满足时所求的极限当然存在(或为)但定理条件不满足时所求极限却不一定不存在所以不能用洛必达法则但其极限是存在的:解例11结束应注意的问题
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