1.3《探究钟摆的物理原理》优秀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,*,1.3探究钟摆的物理原理,一、单 摆,1、在细线的一端拴一小球，另一端固定在悬点上，假如悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽视，线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫做单摆。,2、单摆是实际摆的志向化模型,以下摆是否是单摆：,粗麻绳,细绳,橡皮筋,A,O,O,A,用,下列哪些材料能做成单摆:,A.长为1米的细线,B.长为1米的细铁丝,C.长为0.2米的细丝线,D.长为1米的麻绳,E.直径为5厘米的泡沫塑料球,F.直径为1厘米的钢球,G.直径为1厘米的塑料球,H.直径为5厘米的钢球,AE,悬线：细、长、伸缩可以忽视,摆球：小而重（即密度大）,摆长,L=L,0,+R,摆角或偏角,摆长:摆球重心到摇摆圆弧圆心的距离,思索：,单摆振动是不是简谐运动？,（1）振动图像,（2）回复力,二、单摆的回复力,1、受力分析,:,重力,拉力,B,A,O,G,2,G,1,T,G,Q,方向：,沿切线指向平衡位置,3、回复力来源：,大小：,F,回,G,2,=Gsin,=mg,sin,重力沿切线方向的分力,G,2,2、平衡位置：最低点O,x,x,x,F,回,G,2,=Gsin,=mg,sin,mg,L,mg,L,X,位移方向与回复力方向相反,F,回,=,-,kx,F,回,=,mg,L,X,x,当,很小时，x,弧长=L,sin,（k=,mg,L,）,结 论,在摆角很小的状况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动,一般,摆角 10,三、单摆的周期,单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？,1、周期与振幅是否有关?,2、周期与摆球的质量是否有关?,3、周期与摆长是否有关?,4、周期与重力加速度是否有关?,演示,结 论,单摆振动的周期,1、与振幅无关单摆的等时性,伽利略首先发觉的,2、与摆球的质量无关,3、与摆长有关摆长越长，周期越大,4、与当地的重力加速度有关重力加速度越大，周期越小,单摆振动的周期公式：,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。,荷兰物理学家惠更斯首先发觉,四、单摆周期公式的应用,1、惠更斯利用摆的等时性独创了带摆的计时器.,2、用单摆测定,重力加速度,。,小 结,1、单摆的志向化模型：,在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，假如线的伸缩和质量可以忽视不计，球的直径比线长短得多。,2、单摆运动的性质：,在摆角 10的条件下，单摆的振动可看作简谐振动。,3、单摆振动的周期公式,单摆周期与摆长和重力加速度有关,与振幅和质量无关。,1、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,B,课堂训练,2、一个单摆，周期是T。,a.假如摆球质量增到2倍，周期将,b.假如摆的振幅增到2倍，周期将,c.假如摆长增到2倍，周期将,d.假如将单摆从赤道移到北京，周期将,e.假如将单摆从海面移到高山，周期将,变小,变大,变大,不变,不变,3.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少？,思索:小明家从广州搬到北京去,搬家时把家中的大摆钟也带到北京去了.问:1.这个摆钟到 北京后是否还准时?2.若不准,是偏慢还是偏快?3.如须调整应当怎样调整?,