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金太阳新课标资源网,秋千,摆钟,物体在竖直平面内的机械振动；物体通过细绳或细杆绕一固定点运动；细绳或细杆有质量，被悬挂的物体有一定的体积。,细绳悬点固定，忽略细绳的质量和伸缩，绳长比被悬挂小球的直径大的多。,理想化,一 认识单摆,单摆,单摆是对现实摆的一种抽象，是一种理想化的物理模型,两个忽略：,1.,忽略悬挂小球的细绳的伸缩和质量,;,2.,线长又比球的直径大得多,忽略小球的体积,即可将之视为一质点,.,摆长,L=L,0,+R,摆线长,L,0,单摆,的,结构,摆角,二 单摆的运动性质,思考：,1.,单摆为什么会振动？,2.,哪个力提供了单摆机械振动的回复力？,3.,这个力与单摆偏离平衡位置的位移有何关系？,4.,单摆做的运动是简谐运动吗？,单摆受到重力和拉力,单摆静止不动时，摆球所受重力与拉力平衡；,单摆被拉离平衡位置释放时，摆球所受重力和悬线拉力,不再平衡,重力沿运动方向的分力是摆球机械振动的回复力,悬线拉力,与重力沿摆线方向的分力的合力提供小球作圆周运动的向心力,摆线与竖直方向的夹角,为,时，,单摆振动的回,复力为,F=mgsin,当,很小时,弧,AO,、弦,AO,、,垂线段,AB,近似相等,由此得回复力的大小与偏离平衡位置的位移大小的关系为,很小时（,10,）,单摆的运动为简谐运动,而回复力的方向与位移的方向相反,O,A,B,O,1,三 单摆的周期,摆角,很小时，单摆做的是简谐运动，单摆的周期与什,么因数相关呢？,摆球质量相同，摆角相同，观察周期,T,与摆长,l,的关系？,摆球质量相同，摆长,l,相同，观察周期,T,与摆角,的关系？,摆长,l,相同，摆角相同，观察周期,T,与摆球质量,的关系？,实验方法：控制变量法,在同一个地方，单摆周期,T,与摆球质量和摆动的幅度无,关，仅与摆长,l,有关系，且摆长越长，周期越大,荷兰物理学家惠更斯,（,1629-1695,）通过实验进一步找到：,单摆做简谐运动的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，跟振幅、摆球的质量无关,实验结论,单摆的周期公式：,四 单摆的应用,应用一：计时器（应用单摆的等时性）,惠更斯在,1656,年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（,1657,年获得专利权）,应用二：测量重力加速度（应用周期公式）,小结：,1.,单摆：理想化的物理模型在,细线,的一端拴上一个,小球,，另一端,固定,在悬点上，如果线的,伸缩和质量可以忽略不计,，,摆线长比小球直径大得多,，这样的装置叫单摆,3.,单摆的周期公式：单摆做,简谐运动,的周期跟,摆长,的平方根成正比，跟,重力加速度,的平方根成反比，跟,振幅、摆球的质量,无关,单摆的周期公式：,2.,单摆做简谐的条件：在,摆角很小,的情况下,(),，单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆做,简谐运动,练习：,1.,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,1,米的橡皮条,D.,长为,0.2,米的细丝线,E.,直径为,5,厘米的钢球,F.,直径为,5,厘米的泡沫塑料球,G.,直径为,1,厘米的钢球,H.,直径为,1,厘米的塑料球,A G,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,B,3.,单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大,:,A.,增大摆球的质量,B.,增大摆长,C.,单摆由地球表面移到月球表面,D.,增大振幅,B C,C,4.,由单摆作简谐运动的周期公式,可知,:,A.,摆长无限减小,可以使振动周期接近于零,B.,在月球表面的单摆周期一定比地球表面的单摆的周期长,C.,单摆的振动周期与摆球的质量无关,D.,单摆的振动周期与摆角无关,所以摆角可以是,30,0,思考题：,一摆长为,L,的单摆,在悬点正下方,5L/9,处有一钉子，这个单摆的周期应该怎么算？,L,作业,课后,
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