高二物理选修34114、单摆课件

1、 单 摆生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动。我们用细线悬挂着的小球来研究摆动的规律。L 1. 如右图，一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且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。单摆是实际摆的理想化模型。一.单摆L下列装置哪个能看作单摆？ABCDEF( F ) 2.单摆是一种理想化的物理模型， 理想化条件是：(1).单摆的摆长 L 远大于摆球的直径 d ，即 L d。(2).单摆摆球质量 M 远大于摆线质量m，即 M m。 (3).摆线柔软且伸长量很小。摆长 L=L0+R摆线长 L03.单摆的结构摆角摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心

2、的距离偏角:摆球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角悬线：细、长、柔、伸缩可以忽略摆球：小而重（即密度大）1.一般实验时用下列哪些材料做成单摆较合适( ) A.长为1米的细线 B.长为0.2米的细铁丝 C.直径为5厘米的泡沫塑料球 D.直径为1厘米的钢球 A D 课 堂 练 习思考单摆振动是不是简谐运动？ 根据回复力的规律是否满足F=-kx形式去判断?C 2、受力分析:BAO3、回复力来源：重力沿切线方向的分力G21、平衡位置大小： G2= mgsinTGG2G1最低点O二.单摆的回复力摆角正弦值弧度值 10.017540.01745 20.034900.03491 30.052340.0523

3、6 40.069760.06981 50.087160.08727 60.104530.10472 70.121870.12217 80.139170.13963在摆角小于5度的条件下：Sin（弧度值）x当很小时，x弧长 =LFG2=mgsin位移方向与回复力方向相反sinPO位移方向:由O指向P回复力方向: 由P指向O结 论 在摆角很小（ 5 ）的情况下，摆球所受的回复力跟它偏离平衡位置的位移成正比，方向总是指向平衡位置，因此单摆做简谐运动。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课 堂 练 习BA.摆球

4、摆到最高点时，所受合外力为零 。B.摆球摆到最高点时，所受合外力指向悬点。C.摆球摆到最低点时，所受合外力指向悬点 。D.摆球摆到最低点时，所受合外力为零。C课 堂 练 习3.关于单摆的振动，以下说法正确的是( ) 单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？2.周期与振幅是否有关 ?1.周期与摆球的质量是否有关 ?3.周期与摆长是否有关 ?三.单摆的周期探究方法：控制变量法2.与振幅无关单摆的等时性。1.与摆球的质量无关。3.与摆长有关摆长越长，周期越大。实验总结惠更斯，荷兰物理学家,他通过大量实验得到周期的计算公式，他还设计了用来计时的摆钟。2.单摆的周期公式：glTp2=结 论1 .单摆做简谐运

5、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。4.在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大( )A.摆球质量增大 B.摆长减小C.单摆由赤道移到北京D.单摆由海平面移到高山顶上D课 堂 练 习.利用它的等时性计时四. 单摆的应用 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）。周期T=2s的单摆叫做秒摆.测定重力加速度5.一摆长为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课 堂 练 习 本课小结1. 一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且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。2.单摆做简谐的条件：在摆角很小的情况下( 5 )，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