《单摆》公开课课件(精心制作).ppt

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1、机械振动与简谐运动做简谐运动物体的回复力具有什么特征？温故知新回复力F=-KX2021/8/2荡秋千是在竖直平面内做机械振动。为方便研究，进行简化单摆这种运动是否和弹簧振子一样做简谐运动？一种振动模型——如何研究？§1.3单摆1、什么是单摆？2、单摆的摆动是简谐运动吗？（运动性质）3、决定单摆简谐运动的周期有那些因素？探究的问题2021/8/21、什么是单摆摆线不可伸缩（无弹性）摆球（质点）实际：摆线质量远小于摆球；摆线长远大于摆球直径质量小可忽略（无质量）理想化的模型！体积小结构要求：质量大（忽略阻力）单摆：把一根不可伸缩质量可忽略的细线上端固定，下

2、端系着一个体积小质量大的小球。想一想：下列装置能否看作单摆？铁链棍上细绳绕在细绳橡皮筋2341OO’长细线5钢球ᄼ2、单摆的振动是简谐运动吗？问题:OO'mgT切向：径向：1.回复力：（向心力）（回复力）受力分析：理想化-----不计空气阻力平衡位置x讨论：物体经过平衡位置时的回复力、合力情况？回复力=合力吗？不同摆角对比做简谐运动物体的回复力具有什么特征？哪个力提供了单摆振动的回复力？思考：回复力与单摆偏离平衡位置的位移有何关系？sinθ=？2、单摆的振动是简谐运动吗？问题:哪个力提供了单摆振动的回复力？OO'mgT切向：径向：1）回复力：（

3、向心力）（回复力）受力分析：理想化-----不计空气阻力平衡位置x2）单摆做简谐运动的条件：摆角很小（一般θ<5°）xSinθ≈X/L摆角θ很小时（通常θ<5°），xLxLLdddθ很小时，正弦值=正切值观察：单摆做简谐运动的X-t图像A-ATT问题：单摆的周期T的大小跟什么因素有关呢？猜想？振幅质量摆长重力加速度探究：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？3、单摆简谐运动的周期摆长看摆角摆长=摆线长？周期相同周期相同周期不同2.摆长和质量相同，振幅不同1.摆长和振幅相同，质量不同3.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，与摆长和重

4、力加速度有关！实验结论：实验现象：实验方法:控制变量法如何观察周期相同或不同呢？4.其它都相同，重力加速度不同周期不同？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）【单摆的应用】1、利用单摆的等时性，制成摆钟2、利用周期公式测重力加速度g小结1、单摆是一种理想模型：2、单摆做简谐运动的条件：3、单摆的振动周期：应用：测重力加速度摆线：不可伸缩质量可忽略摆球：体积小质量大摆角很小练习1、（多选）关于单摆运动过程中的受力情况说法正确的是()A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B.

5、单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力C.单摆经过平衡位置时合力为零D.单摆经过平衡位置时回复力为零BD2、下述哪些情况可使单摆（θ＜10°）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B三、等效摆长及等效重力加速度3、试确定下列两个摆球在平衡位置附近来回振动的周期.(1)如图甲所示,悬挂在水平横梁上的双线摆球,摆线长为l,摆线与水平横梁夹角为θ.(2)如图乙所示,光滑斜面上的摆球,斜面倾角为θ,摆线长为l.