高中物理选修34单摆课件 人教.ppt

高二物理选修高二物理选修3-4第十一章第第十一章第4节节单摆2021/8/11 星期三1简谐运动的特征运动学特征:x=Asin（t+）复习旧知动力学特征:F回=-k x 2021/8/11 星期三2单摆概念 如果悬挂小球的细线的质量与如果悬挂小球的细线的质量与小球的质量相比可以忽略；球的直小球的质量相比可以忽略；球的直径与径与细线细线长度相比也可以忽略，这长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做样的装置就叫做单摆单摆。理想化模型理想化模型2021/8/11 星期三3分析单摆的受力摆球在最低点受力分析Fn=F-mg=GFv当小球静止时，有当小球静止时，有mg=F，此位置叫，此位置叫平衡位置平衡位置l演示：单摆的运动过程2021/8/11 星期三4分析单摆的受力摆球在最高点受力分析GFG2G1按重力的作用效果分解Gv=0lG2=FG1=mgsin最最高高点点使绳拉紧使小球回到平衡位置2021/8/11 星期三5分析单摆的受力摆球在一般位置受力分析GFG1G2沿绳方向 F-G2=沿圆弧切线方向G1=F回=G1=mgsin lv0正是这个力提供了使摆球振动的回复力正是这个力提供了使摆球振动的回复力 mgsin简谐运动的动力学特征:F回=-k x？2021/8/11 星期三6roXY在在角小角度的条件下：角小角度的条件下：B(x,y)AroXYB(x,y)A圆心角变小几何关系：2021/8/11 星期三7单摆做简谐运动吗？n在摆角很小的时lXOP 在偏角很小的情况下，单摆做简谐运动。在偏角很小的情况下，单摆做简谐运动。F回方向位移x方向指向平衡位置指向平衡位置O由平衡位置指向由平衡位置指向P2021/8/11 星期三8n实验演示单摆做简谐运动的振动图像tx实验结果：按正弦规律变化的曲线 2021/8/11 星期三9探究单摆做简谐运动周期探究过程探究过程：定性实验、控制变量法实验（一）：探究单摆周期T与摆球质量m的关系 实验（二）：探究单摆周期T与振幅的关系 单摆的等时性实验（三）：探究单摆周期T与摆长l的关系结论：A、无关B、有关结论：A、无关B、有关结论：B、有关A、无关对比猜想对比猜想:单摆周期T可能与什么因素有关呢?2021/8/11 星期三10探究单摆做简谐运动周期探究过程：理论定量推导简谐运动周期公式对于单摆：k=mg/l ，m为摆球的质量单摆的周期公式：对于弹簧振子：k为弹簧的劲度系数，m为小球的质量2021/8/11 星期三11单摆周期公式 荷兰的物理学家、天文学家、数学家惠更斯，研究单摆的现象，发现：单摆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。162916952021/8/11 星期三12n1、计时器 1656年惠更斯首先将摆引入时钟成为摆钟。单摆周期公式的应用2021/8/11 星期三13例题1n周期为2s的单摆叫做秒摆，秒摆的摆长是多少？小结:在近似计算时，g20.993m解：根据单摆的周期公式：可得，2021/8/11 星期三142、测重力加速度单摆周期公式的应用2021/8/11 星期三15例题2n用摆长为24.8cm的单摆测定某地的重力加速度，测得完成 120次全振动所用时间为120s，求该地重力加速度。解：此单摆的周期：由单摆周期公式：重力加速度的影响因数1、跟纬度有关 2、跟高度有关 g赤g极地h越高，g越小2021/8/11 星期三16板书一、单摆1、组成 摆线：m线m球 摆球：dl2、回复力：由重力沿圆弧切线方向的分力提供3、在偏角很小的情况下单摆做简谐运动 位移-时间图象：按正弦规律变化二、单摆的周期1、公式：其中l为摆长，g为重力加速度2、应用：计时器 测重力加速度2021/8/11 星期三17谢谢！2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19