單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)周期跟擺長的平方根成正比課件

§11.4單擺第十一章機(jī)械振動(dòng)溫故知新什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的回復(fù)力具有什么特征？生活中的擺動(dòng)(1)定義：一、單擺一根細(xì)線懸掛一小球，如果細(xì)線的質(zhì)量與小球相比可以忽略；球的直徑與線的長度相比可以忽略，這樣的裝置叫做單擺。(2)條件：懸點(diǎn)：不可伸縮，質(zhì)量不計(jì)，較長固定細(xì)線：擺球：體積小，質(zhì)量大單擺是一個(gè)理想化的模型。幾種常見的擺圓槽擺釘擺圓錐擺下列裝置能否看作單擺？鐵鏈粗棍上細(xì)繩掛在

細(xì)繩橡皮筋

2341OO’長細(xì)線

5鋼球?想一想課堂練習(xí)（2012·廣東月考）在制作單擺時(shí)，下列各組器材符合要求的是（）。A、一條細(xì)線、一個(gè)乒乓球B、一條皮筋、一個(gè)塑料球C、一條較長細(xì)線、一個(gè)半徑較小的鋼球D、一段麻繩、一個(gè)鋼球C單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？二、單擺的運(yùn)動(dòng)做一做1、單擺的振動(dòng)圖像：正弦圖像OO'mgT３．運(yùn)動(dòng)分析:４．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:回復(fù)力大?。合蛐牧Υ笮。?/p>

１．平衡位置：２．受力分析:重力彈力O點(diǎn)2、單擺的回復(fù)力：以懸點(diǎn)Ｏ/為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)以點(diǎn)Ｏ為平衡位置的機(jī)械振動(dòng)回復(fù)力大小：很小時(shí)：F回＝mgsinθxsinθ≈－

l3、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)最大擺角很小時(shí)，單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)可看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（＜5o）結(jié)論x擺長ll周期公式：?jiǎn)螖[做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)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?；莞梗ê商m）國際單位：秒（s）三、單擺的周期：2、擺長、重力加速度都一定時(shí)，周期和頻率也一定，通常稱為單擺的固有周期和固有頻率。1、單擺周期與擺長和重力加速度有關(guān)，與振幅和質(zhì)量無關(guān)。單擺周期公式的理解:

１．利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí)２．測(cè)定重力加速度惠更斯在1656年首先利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器（1657年獲得專利權(quán)）單擺的應(yīng)用：

周期T=2s

的單擺叫做秒擺，試計(jì)算秒擺的擺長。(g=9.8m/s2）解：根據(jù)單擺周期公式：∴秒擺的擺長是1m.例題1.在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，球的直徑比線長短得多，這樣的裝置叫單擺．2.在擺角很小的情況下，單擺所受回復(fù)力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。3.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)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)。小結(jié)鞏固練習(xí)一、單擺模型細(xì)線的上端固定，下端系一小球，如果細(xì)線的_______與小球相比可以忽略；球的________與線的長度相比也可以忽略；在擺動(dòng)過程中細(xì)線的_________可以忽略；與小球受到的重力及繩的拉力相比，空氣等對(duì)它的________可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺．單擺是實(shí)際擺的理想化模型，實(shí)驗(yàn)中為滿足上述條件我們盡量選擇__________大，_________小的球和盡量_______的線．質(zhì)量直徑伸縮阻力質(zhì)量體積細(xì)二、單擺的回復(fù)力單擺的回復(fù)力是擺球的重力沿____________方向的分力，在擺角很小的情況下，單擺所受的回復(fù)力與它偏離平衡位置的位移成________，方向總指向_____________，因此單擺在擺角很小時(shí)做_______________，其振動(dòng)圖象遵從___________________函數(shù)規(guī)律．圓弧切線正比平衡位置簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)正弦或余弦三、單擺的周期1．影響單擺周期的因素：實(shí)驗(yàn)表明，單擺振動(dòng)的周期與擺球________無關(guān)，在振幅較小時(shí)與___________無關(guān)，但與擺長有關(guān)，擺長________，周期越長．