教科版物理选修3-4单摆公开课.ppt

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1、§1.2单摆一、单摆1、定义：忽略悬挂小球的细线长度的微小变化和质量，且线长比球的直径大得多，这样的装置就叫单摆.2、单摆的结构：①固定悬点O’θ②摆长l：悬点到重心的距离l③θ：最大摆角BC单摆是一个理想化的模型。摆线：质量不计长度远大于小球直径不可伸缩摆球：质点（体积小质量大）摆长想一想：下列装置能否看作单摆？铁链粗棍上细绳挂在细绳橡皮筋2341OO’长细线5钢球ᄼ受力分析？运动分析？θAA’αBmgG2α拉力和重力的沿半径分力G2提供向心力重力的切线分力G1使摆球回到平衡位置T单摆的回复力与x有什么关系？MN提供回复力G1C在偏角很小

2、时在偏角很小的情况下，单摆的振动是简谐运动θ<5°二、单摆做简谐运动的周期思考：哪些因素可能影响单摆做简谐运动的周期T？振幅（最大偏角θ）质量m摆长l无关无关有关现象：摆长l越小，周期T越短。方法：控制变量法实验：探究周期T与摆长L的关系器材：操作：①测摆长②测周期单摆、铁架台、秒表、毫米刻度尺已知小球直径d＝2cm如何减小测量周期的误差？累积法测单摆周期：测量n次全振动所用时间t振动稳定后，小球某次通过平衡位置时开始计时并数“0”，摆球每次从相同方向通过平衡位置数一次数，数到“n”停止计时，测出总时间t，求出周期的平均值T.摆长(cm)周期

3、(s)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨③数据记录与处理20.000.9030.001.1040.001.2750.001.4260.001.5570.001.7080.001.7690.001.90100.002.010.811.211.612.022.402.893.103.614.04周期二次方(s2)实验结论：单摆周期的二次方与摆长成正比①等效摆长摆长(或等效摆长)重力加速度(或等效重力加速度)摆球重心到摆动圆弧圆心的距离。利用单摆模型解决问题o双线摆L②等效重力加速度αo例.如图，一小球用长为L的细线系于与水平面成α角的光滑斜面内，小球呈平衡状态。

4、若使细线偏离平衡位置，其偏角小于5o，然后将小球由静止释放，则小球到达最低点所需的时间为多少？单摆不振动时，摆线的拉力与摆球质量的比值(g=T/m)。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课堂练习BA.摆球摆到最高点时，所受合外力为零。B.摆球摆到最高点时，所受合外力指向悬点。C.摆球摆到最低点时，所受合外力指向悬点。D.摆球摆到最低点时，所受合外力为零。C课堂练习3.关于单摆的振动，以下说法正确的是()2.如右图所示，悬挂于同一点的两个单摆的摆长相等，A的质量大

5、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ＡＯ点ＢＯ点左侧ＣＯ点右侧Ｄ无法确定