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1、单单 摆摆复复 习习 提提 问问1机械振动机械振动简谐运动简谐运动 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动叫做机械振动。侧所做的往复运动叫做机械振动。 物体在跟位移大小成正比、并且总是指向平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。衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。简谐运动的条件简谐运动的条件F =-kx一单摆 在细线的一端拴上一个小在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，计，球的直径
2、比线长短得多，这样的装置叫这样的装置叫单摆单摆。悬点：悬点：不可伸缩，质量不计不可伸缩，质量不计固定固定细线：细线：摆球：摆球： 小，质量大小，质量大 单摆是理想化的物理模型单摆是理想化的物理模型二单摆的运动平衡位置平衡位置3受力分析受力分析重力重力弹力弹力2运动过程分析运动过程分析以悬点以悬点为圆心的圆周运动为圆心的圆周运动以点以点为平衡位置的振动为平衡位置的振动力与运动的关系力与运动的关系回复力大小：回复力大小：向心力大小：向心力大小：点点ABoo回复力大小：回复力大小： F回mgsinAB OC l较大时：Sin= lBC 很小时：很小时： s i n xl在摆角很小的情况下，单摆所受回
3、复力跟位移成正比且方向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，单摆做简谐运动相反，单摆做简谐运动x（10）单摆做简谐运动的条件回复力大小： F回mgsin 很小时： x s i n l练练 习习 1 1三单摆的运动图像三单摆的运动图像四探究单摆做简谐运动振动的周期与哪些因素有关振幅振幅A 摆长摆长l 摆球质量摆球质量m 控制变量法控制变量法物理量ALmTALm（ 10 ）变化变化不变不变不变不变不变不变变化变化不变不变不变不变变化变化不变不变不变不变变化变化不变不变四单摆做简谐运动振动的周期与与振幅振幅的关系：的关系：无关无关与摆球与摆球质量质量的关系：的关系：无关无关与与摆
4、长摆长的关系：的关系：摆长越长，周期越大摆长越长，周期越大（等时性伽利略）（等时性伽利略）x（ 100）荷兰物理学家惠更斯荷兰物理学家惠更斯 单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正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、摆比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。球的质量无关。（1629-1695）练练 习习 2 2单摆的应用：单摆的应用：利用它的等时性计时利用它的等时性计时测定重力加速度测定重力加速度惠更斯在惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（的计时器（1657年获得专利权）年获得专利权）小
5、结：小结：1.在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如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，球的直径比线长短得多，果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆这样的装置叫单摆2.在摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟位移成正比且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、摆球的质量无关加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关1.在在细线细线的
6、一端拴上一个的一端拴上一个小球小球，另一端，另一端固定固定在悬点上，如在悬点上，如果线的果线的伸缩和质量可以忽略不计伸缩和质量可以忽略不计，球的，球的直径比线长短得多直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。这样的装置叫单摆。2.在在摆角很小摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟位移成正比且的情况下，单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆方向相反，单摆做简谐运动。做简谐运动。3.单摆做简谐运动的周期跟单摆做简谐运动的周期跟摆长摆长的平方根成正比，跟的平方根成正比，跟重力重力加速度加速度的平方根成反比，跟的平方根成反比，跟振幅振幅、摆球摆球的质量无关。的质量无关。练习练习1：2.单摆作简谐运动时的回复
7、力是：单摆作简谐运动时的回复力是：A.摆球的重力摆球的重力 B.摆球重力沿圆弧切线的分力摆球重力沿圆弧切线的分力C.摆线的拉力摆线的拉力 D.摆球重力与摆线拉力的合力摆球重力与摆线拉力的合力1.下列哪些材料能做成单摆下列哪些材料能做成单摆:A.长为长为1米的细线米的细线 B. 长为长为1米的橡皮条米的橡皮条 C.直径为直径为5厘米的泡沫塑料球厘米的泡沫塑料球D.直径为直径为1厘米的钢球厘米的钢球BA D返返 回回3.单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大:A.摆球的质量增大摆球的质量增大 B.摆长增大摆长增大C.单摆由赤道移到北极单摆由赤道移到北极 D.增
8、大振幅增大振幅 （ 5）4.一个作简谐运动的单摆一个作简谐运动的单摆,周期是周期是1秒秒:A.摆长缩短为原来的摆长缩短为原来的1/4时时,周期是周期是0.5妙妙B.摆球的质量减小为原来的摆球的质量减小为原来的1/4时时,周期是周期是4秒秒C.振幅减为原来的振幅减为原来的1/4时周期是时周期是1秒秒D.如果重力加速度减为原来的如果重力加速度减为原来的1/4时时,周期是周期是0.5妙妙.练习练习2：B CA C返返 回回5.由单摆作简谐运动的周期公式:可知:A.摆长无限减小,可以使振动周期接近于零B.在月球表面的单摆周期一定比地球表面的单摆的周期长C.单摆的振动周期与摆球的质量无关D.单摆的振动周期与摆角无关,所以摆角可以是300 6.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是:L思考：mgTmgCosmgSin返返 回回回复力大小：回复力大小：向心力大小：向心力大小：单摆运动的受力分析单摆运动的受力分析
