物理：11.4《单摆》4（新人教版选修3-4）

欢迎进入物理课堂 单摆 复习提问 1 机械振动 简谐运动 物体 或物体的一部分 在某一中心位置两侧所做的往复运动叫做机械振动 物体在跟位移大小成正比 并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动 叫做简谐运动 简谐运动的条件 F kx 一 单摆 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 球的直径比线长短得多 这样的装置叫单摆 悬点 不可伸缩 质量不计 固定 细线 摆球 小 质量大 单摆是理想化的物理模型 二 单摆的运动 平衡位置 3 受力分析 重力 弹力 2 运动过程分析 以悬点 为圆心的圆周运动 以点 为平衡位置的振动 力与运动的关系 回复力大小 向心力大小 点 A B o o 回复力大小 F回 mgsin A B O C l 较大时 很小时 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 10 单摆做简谐运动的条件 三 单摆的运动图像 四 探究单摆做简谐运动振动的周期与哪些因素有关 振幅A摆长l摆球质量m 控制变量法 10 变化 不变 不变 不变 变化 不变 不变 变化 不变 不变 变化 不变 四 单摆做简谐运动振动的周期 与振幅的关系 无关 与摆球质量的关系 无关 与摆长的关系 摆长越长 周期越大 等时性伽利略 100 荷兰物理学家惠更斯 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 1629 1695 单摆的应用 利用它的等时性计时 测定重力加速度 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 小结 1 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 球的直径比线长短得多 这样的装置叫单摆 2 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 3 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 1 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 球的直径比线长短得多 这样的装置叫单摆 2 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 3 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 练习1 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 1 下列哪些材料能做成单摆 A 长为1米的细线B 长为1米的橡皮条C 直径为5厘米的泡沫塑料球D 直径为1厘米的钢球 B AD 返回 3 单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大 A 摆球的质量增大B 摆长增大C 单摆由赤道移到北极D 增大振幅 5 4 一个作简谐运动的单摆 周期是1秒 A 摆长缩短为原来的1 4时 周期是0 5妙B 摆球的质量减小为原来的1 4时 周期是4秒C 振幅减为原来的1 4时周期是1秒D 如果重力加速度减为原来的1 4时 周期是0 5妙 练习2 BC AC 返回 5 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300 6 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 思考 mg T mgCos mgSin 返回 回复力大小 向心力大小 单摆运动的受力分析 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全