单摆课件(共24张PPT)
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课件24张PPT。 单 摆 马陵中学 高二物理组
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。 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1、什么样的装置是单摆？下列装置哪个能看作单摆？( 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。3、单摆的结构θ摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心的距离。偏角:摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角。摆线的长L0摆长为L=L0+R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？ 提示：
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= mgsinθθG2G1最低点O在摆角小于5度的条件下：Sinθ≈θ（弧度值）?x当θ很小时，x≈弧长 =LθF＝G2=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θPO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（ θ< 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：结 论1 .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。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１.利用它的等时性计时 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２.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？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
(θ< 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.单摆的周期公式：作业：2.《创新设计》P20 ：10、111.课后习题1、2、3谢谢您的指导
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。 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1、什么样的装置是单摆？下列装置哪个能看作单摆？( 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。3、单摆的结构θ摆长:摆球重心到摆动圆弧圆心的距离。偏角:摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角。摆线的长L0摆长为L=L0+R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？ 提示：
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= mgsinθθG2G1最低点O在摆角小于5度的条件下：Sinθ≈θ（弧度值）?x当θ很小时，x≈弧长 =LθF＝G2=mgsinθ位移方向与回复力方向相反sinθ≈θPO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（ θ< 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：结 论1 .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。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１.利用它的等时性计时 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２.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？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
(θ< 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.单摆的周期公式：作业：2.《创新设计》P20 ：10、111.课后习题1、2、3谢谢您的指导