教科版物理选修3-4单摆公开课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,固定悬点O,摆长,l,：悬点到重心的距离,l,：最大摆角,B,C,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,2,3,4,1,O,O,长细线,5,钢球,受力分析？,运动分析？,A,A,B,mg,G,2,拉力和重力的沿半径分力G,2,提供向心力,重力的切线分力G,1,使摆球回到平衡位置,T,单摆的回复力与,x,有什么关系？,M,N,提供回复力,G,1,C,在偏角很小时,在偏角很小的情况下，单摆的振动是简谐运动,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）,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：,测摆长,测周期,单摆、铁架台、秒表、毫米刻度尺,已知小球直径d2cm,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(s),数据记录与处理,20.00,0.90,30.00,1.10,40.00,1.27,50.00,1.42,60.00,1.55,70.00,1.70,80.00,1.76,90.00,1.90,100.00,2.01,0.81,1.21,1.61,2.02,2.40,2.89,3.10,3.61,4.04,周期二次方(s,2,),实验结论：,单摆周期的二次方与摆长成正比,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,L,等效重力加速度,o,例.如图，一小球用长为L的细线系于与水平面成角的光滑斜面内，小球呈平衡状态若使细线偏离平衡位置，其偏角小于5,o,，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,B,A.,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,点,点左侧,点右侧,无法确定,。