《高二物理人教版选修3-4同课异构课件：11.4 单摆》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教版选修3-4同课异构课件：11.4 单摆（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十一章 机械振动 第四节 单摆 人教版选修3 4 单摆的概念 1 如果悬挂小球的细线的 伸缩和质量可以忽略 线 长又比球的直径大得多 这样的装置就叫做单摆 L线 R球 m球 m线 摆线不可伸长 3 摆是实际摆的理想化的 物理模型 2 实际摆能看成单摆的条件 B 单摆的平衡位置 O M 一 单摆的回复力 A N 单摆的回复力 O T G G2 G1 摆角 M 单摆的回复力 N O T G G 2 G1 G2是使摆球振动的回复力 大小 F回 G2 Gsin mg sin 方向 沿切线指向平 衡位置 摆球重力的分力G2始终 沿轨迹切向指向平衡 位置O M N O T G G2 G1 M 小角度下的
2、近似 sin X L 近似成立条件 10 单摆的回复力表达方式 N O T G G2 G1 M 10 的条件下 Sin ON MN F回 mg Sin 单摆的回复力表达方式 mg ON MN L 摆长 X 摆球偏离平衡位置的位移 mg L X O M 10 的条件下 位移方向与回复力方向相反 F回 mg L X F回 kx 单摆的回复力表达方式 k mg L 常数 N 简谐运动 X F 单摆振动是简谐运动 F回 mg L x 特征 回复力的大小与位移的大小成正比 回复力的方向与位移的方向相反 条件 摆角 10 二 单摆的周期 1 周期与摆球的质量是否有关 3 周期与重力加速度是否有关 4 周期
3、与振幅是否有关 2 周期与摆长是否有关 方法 控制变量法 单摆振动的周期 可能与哪些因素有关呢 单摆的周期 A 单摆的周期与质量 B 单摆的周期与摆长 C 单摆的周期与振幅 无关 有关 无关 这种与振幅无关的性质叫做单摆的等时性 单摆的周期 周期公式 条件 摆角 10 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 荷兰物理学家惠更斯首先发现 周期公式的理解 1 摆长L 细绳长度 小球半径 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 2 单摆周期与摆长和重力加速度有 关 与振幅和质量无关 单摆周期公式的应用 1 惠更斯利用摆
4、的等时性发明了带摆的 计时器 摆的周期可以通过改变摆长来 调节 计时很方便 2 单摆的周期和摆长容易用实验准确地 测定出来 所以可利用单摆准确地测定各 地的重力加速度 课堂练习 一个单摆 周期是T a 如果摆球质量增到2倍 周将 b 如果摆的振幅增到2倍 周将 c 如果摆长增到2倍 周期将 d 如果将单摆从赤道移到两极 周期将 e 如果将单摆从海面移到高山 周期将 不变 不变 变为 2 T 变小 变大 课堂练习 一个单摆摆长100 4cm 测得它完成 30次全振动共用60 3s 求当地重力 加速度多大 解 根据 有g 4 2L T2 由题设条件可知T 60 3 30 s 2 01s g 4 3 142 1 004 2 012 m s2 9 812 m s2 课堂小结 1 只有在摆角 10 的条件下 单 摆的振动可看作简谐运动 2 单摆周期与摆长和重力加速度有 关 与振幅和质量无关 3 单摆振动周期公式
