(共17张PPT)
知识回顾
1.机械振动.
2.简谐运动.
物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动.
物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐运动.
3.简谐运动的条件.
F=-kx
1.3、单 摆
石阡民族中学
物理教研组
提问:什么是单摆
1.细线的一端固定在悬点,另一端拴一个小球
2.线的伸缩和质量可以忽略
3.线长比球的直径大得多——把球看成质点
学生回答:
下列哪些材料能做成单摆:
A.长为1米的细线
B.长为1米的细铁丝
C.长为0.2米的细丝线
D.长为1米的麻绳
E.直径为5厘米的泡沫塑料球
F.直径为1厘米的钢球
G.直径为1厘米的塑料球I
H.直径为5厘米的钢球
(A F)
O
O/
V
mg
T
x
y
二、单摆的振动(演示单摆)
1、 受力分析:
重力
弹力
2 、运动分析:
以O点为平衡位置的振动.
以悬点O〃为圆心的圆周运动.
向心力:
回复力:
x
y
x
y
x
很小时:y≈x
x≈弧长
y
<5°
三.单摆的简谐运动
回复力大小:
很小时:
结论:在摆角很小的情况,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.
x
( <50)
四、讨论与交流(单摆的振动图象)
通过自制教具,学生演示单摆的振动图象
教师播放视频,让学生观察、对比
五、实验与探究(单摆的周期)
学生猜想单摆的周期跟那些因素有关?
学生通过实验来验证猜想。
学生观察老师制作的视频
在同一个地方,单摆周期T与摆球质量和摆动的幅度无
关,仅与摆长l有关系,且摆长越长,周期越大
荷兰物理学家惠更斯(1629---1695)通过实验进一步找到:
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.
实验结论
单摆的周期公式:
六、单摆的应用
应用一:计时器(单摆的等时性)
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)
应用二:测量重力加速度
(应用周期公式)
摆钟
小 结
1.单摆:理想化的物理模型.在细线的一端拴上一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的伸缩和质量可以忽略不计,摆线长比小球直径大得多,这样的装置叫单摆.
3.单摆的周期公式: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.
单摆的周期公式:
2.单摆做简谐的条件:在摆角很小的情况下( ),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.
思考题:
1.在北京有一台走时准确的摆钟,把它拿到广州,此钟走的是否准确,如果不准确变快了还是变慢了,应如何调节?
2.单摆原来的周期是2秒,在下列情况下周期有无变化,如果有变化,变化为多少( )
A.摆长减为原来的四分之一
B.摆球的质量减为原来的四分之一
C.振幅减为原来的四分之一
D.重力加速度减为原来的四分之一
A D
3.已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的0.16倍,在地球上周期是2秒的单摆,在月球上周期是多少?
4.用摆长为24.8cm的单摆测定重力加速度,测得完成120次全振动所用的时间为120秒,该地的重力加速度是多少?