【课件】+单摆+课件高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

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1、单摆摆钟是不是出现了问题摆钟是不是出现了问题 一艘远行的航船上有一个摆钟，随着一艘远行的航船上有一个摆钟，随着航船从北不断向南出发，逐渐靠近赤道，航船从北不断向南出发，逐渐靠近赤道，船员们发现，摆钟上的时间好像有些不准船员们发现，摆钟上的时间好像有些不准确，总是会慢个三五分钟，这引起了人们确，总是会慢个三五分钟，这引起了人们的注意：的注意：是不是摆钟哪里出了问题是不是摆钟哪里出了问题?生活中的摆动荡起的秋千、摆动的钟摆、晃动的风铃分别是做什么运动呢？生活中常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动这几种情况的运动哪个研究起来更加的简便？单摆的模型建立单摆的模型建立摆线摆球l忽略了细线的质量l球的

2、直径可以忽略l忽略了细线的形变量l忽略了空气阻力l如图所示，如果细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆单摆。L+d/2。简化成单摆模型所需要的条件单摆是一个理想化的模型单摆是一个理想化的模型1）忽略空气阻力的影响；2）不计绳子的质量；3）绳子无弹性；4）绳长远大于小球半径，小球可看成质点；5）忽略了球的自转单摆的模型建立单摆的模型建立细绳乒乓球铁球橡皮筋铁球+细绳铁球粗绳铁球短线新知讲解新知讲解几种常见的摆几种常见的摆单摆摆动时，如何判断摆球是不是在做简谐振动呢？单摆摆动时，如何判断摆球是不是在做简谐振动呢？圆槽摆圆锥摆钉 摆单摆的运动情况单摆的运

3、动是否是简谐振动？简谐运动的特征问题3:如果一个物体做简谐运动，其振子的质量为m,回复力系数为k，则其振动周期公式如何?问题2:物体做简谐运动的动力学条件是什么?问题1:物体做简谐运动时其位移与时间满足怎样的函数表达式?单摆的运动情况l物体的振动图象是正弦或余弦曲线判断简谐运动的方法：l物体受到的回复力满足：单摆的运动情况图像法l方法一：从单摆的振动图象判断注射器在竖直平面内摆动时喷出的墨迹图像：注射器的摆动是简谐运动/s/cm。单摆的运动情况受力分析法l方法二：从单摆的受力特征判断：F=mg sin重力、绳子拉力单摆的运动情况受力分析法平衡位置重力的分力为回复力近似为沿弦运动单摆的运动情况受

4、力分析法单摆的运动情况受力分析法一一、单摆的回复力、单摆的回复力位移方向与回复力方向相反结论：结论：在摆角很小摆角很小的情况下，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），因此单摆做单摆做简谐运动简谐运动。新知讲解新知讲解小球振动周期很短傅科摆周期很长猜想：猜想：1.单摆的周期与振幅有关 2.单摆的周期与摆球的质量有关3.单摆的周期与摆长有关单摆简谐运动的周期单摆简谐运动的周期那我们如何探究影响单摆周期的因素有哪些？新知讲解新知讲解探究单摆周期探究单摆周期与哪些因素有关与哪些因素有关1.两摆的摆球质量、摆长相同，振幅不同（都在小偏角下）。2.两摆的摆长、振幅相同

5、，摆球质量不同。3.两摆的振幅、摆球质量相同，摆长不同。单摆简谐运动的周期单摆简谐运动的周期新知讲解新知讲解探究单摆周期探究单摆周期与哪些因素有关与哪些因素有关1.单摆的周期与振幅无关单摆的等时性。2.单摆的周期与摆球的质量无关。3.单摆的周期与摆长有关摆长越长，周期越大。结论：结论：伽利略首先发现了单摆的等时性单摆简谐运动的周期单摆简谐运动的周期新知讲解新知讲解l测量摆长和摆的周期，得到一组数据l改变摆长再得到几组数据荷兰物理学家惠更斯确定了计算单摆周期的公式：实验探究探究单摆周期和摆长的定量关系探究单摆周期和摆长的定量关系单摆简谐运动的周期单摆简谐运动的周期摆钟是不是出现了问题摆钟是不是出现了问题 一艘远行的航船上有一个摆钟，随着一艘远行的航船上有一个摆钟，随着航船从北不断向南出发，逐渐靠近赤道，航船从北不断向南出发，逐渐靠近赤道，船员们发现，摆钟上的时间好像有些不准船员们发现，摆钟上的时间好像有些不准确，总是会慢个三五分钟：确，总是会慢个三五分钟：摆钟哪里出了问题摆钟哪里出了问题?典例探究典例探究为什么摆钟典例探究典例探究典例探究典例探究