人教版2019高中物理选择性必修一2.4 单摆(共22张PPT)

(共22张PPT)
§2.4 单 摆
构建模型？
1.定义：如果细线的质量与小球比可以忽略，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.条件：
（1）摆线不可伸长，且m线<（2）L线>>D球（小球看成质点）
（3）不计空气阻力
一、单摆
组成：小球
细线
想一想：下列装置能否看作单摆（ ）
单摆的运动是简谐运动吗？
方法一：从单摆的振动图象（x-t 图像）判断
如何得到单摆x-t图像？
演示：
方法二：从单摆的受力特征判断
1.平衡位置：
2.受力分析:
3.回复力来源：
大小：
G2=Gsinθ=mg sinθ
方向：
沿切线指向平衡位置
重力沿切线方向的分力G2
最低点O
G2=mgsinθ =-kx？
二、单摆的回复力
猜想？
振幅
质量
摆长
猜想： 单摆摆动的周期与哪些因素有关呢？
三、单摆的周期
单摆的周期
……
控制变量法
单摆周期和振幅、质量、摆长的关系
三、单摆的周期
摆角很小的情况下，单摆做简谐运动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。与振幅、摆球质量无关。
周期公式：
(1)L为单摆的摆长 L=L 绳+r球
(2)g为当地重力加速度
(3)摆长、重力加速度都一定时周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。
太空中的单摆
摆钟怎么了？
小明家从广州搬到了北京，搬家时把家里的摆钟也带去了。过了几天之后，小明发现摆钟的时间不准确了。校准后，过了几天又出现相同的情况，你知道这是为什么吗？摆钟变快还是变慢了？该怎么调整？
2、如图所示，摆长为L的单摆，原来的周期为T。
现在在悬点O的正下方A点固定一颗钉子，OA=5L/9，
令单摆由平衡位置向左摆动时以A为悬点作简谐振动，
则这个摆完成一次全振动所需的时间是多少？
在摆角很小的条件下：Sinθ≈θ（弧度值）
角度 1° 2° 3° 4° 5° 6° 7° 8° 9° 10°
弧度值 0.0175 0.0349 0.0524 0.0698 0.0873 0.1047 0.1222 0.1396 0.1571 0.1745
正弦值 0.0175 0.0349 0.0524 0.0698 0.0872 0.1045 0.1219 0.1392 0.1564 0.1736
差值 0 0 0 0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0007 0.0009