單擺課件(原創(chuàng))

第3節(jié):單擺導入新課：提問1:什么是簡諧振動?提問:2：怎樣判斷一個運動是簡諧振動?秋千擺鐘2.構(gòu)成單擺的條件:①細線：不可伸縮、質(zhì)量不計、較長②擺球：體積小、質(zhì)量大,可看成質(zhì)點③懸點：固定3.單擺是實際擺的理想化模型一.單擺1.定義:在細線的一端拴一小球，另一端固定在懸點上，如果懸掛小球的細線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。小球靜止時:二、單擺的振動1.定性分析：平衡位置O處：G=F′小球運動時:F向=F′-G=mv2/R向心力大?。孩偈芰μ攸cＧ任意位置P處：

擺球所受重力G和懸線拉力F′不再平衡，重力G沿運動方向（與垂直擺線方向）的分力是擺球往復運動的回復力，懸線拉力F′與擺球所受重力G沿擺線取向的分力的合力是小球作圓周運動的向心力。AA’OFGθG2G1F’GF回=G1=G?sin

設(shè)小球運動到任意點P時，擺線與豎直方向的夾角為θ，擺球偏離平衡位置的位移為x，擺長為l，

2.定量分析：AA’OFGθG2GF’G1G2G1F’G①受力特點：小球擺動的回復力F為:O’提問3:回復力F=-kx嗎?很小時：運動性質(zhì)：在偏角很小(＜10０)的情況下，單擺所受回復力跟偏離平衡位置的位移成正比且方向相反，單擺做簡諧運動課堂練習：1.單擺作簡諧運動時的回復力是()A.擺球的重力B.擺球重力沿圓弧切線的分力C.擺線的拉力D.擺球重力與擺線拉力的合力B三、單擺振動周期的實驗探索提問4:單擺的周期可能與哪些因素有關(guān)?單擺的振幅、質(zhì)量、擺長、當?shù)氐闹亓铀俣忍釂?:如何研究?方法:控制變量法實驗1:相同的振幅和擺長,不同的質(zhì)量結(jié)論:單擺的周期跟擺球的質(zhì)量沒有關(guān)系實驗2:相同的擺長,不同的振幅結(jié)論:單擺的周期跟單擺的振幅沒有關(guān)系實驗3:不同的擺長結(jié)論:擺長越長（短），周期越大（?。﹩螖[做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)荷蘭物理學家惠更斯（1629---1695）首先發(fā)現(xiàn)．2、一個單擺，周期是T。a.如果擺球質(zhì)量增到2倍，周期將

；b.如果擺的振幅增到2倍，周期將

；c.如果擺長增到2倍，周期將

；d.如果將單擺從赤道移到北京，周期將

；e.如果將單擺從海面移到高山，周期將

；變小變大變大不變不變四、單擺的應用：１．利用它的等時性計時２．測定重力加速度惠更斯在1656年首先利用擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時器（1657年獲得專利權(quán)）小結(jié)：2.在擺角很小的情況下，單擺所受回復力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡諧運動．3.單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)．1.在細線的一端拴上一個小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計，球的直徑比線長短得多，這樣的裝置叫單擺。4.單擺的應用:１)．利用它的等時性計時２)．測定重力加速度作業(yè)：課后題2.3.4.5.6.2023/1/14謝謝大家！5.一擺長為L的單擺,在懸點正下方5L/9處有一