高中物理 單擺精華課件 舊人教版

1、單擺,高二物理,復(fù) 習(xí),1．什么是機(jī)械振動(dòng)？,２．什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？,物體在某平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械振動(dòng)。,物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力（即F =-kx）作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。,3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是什么曲線？,正弦或者余弦曲線。,一．單擺的構(gòu)造,在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)比又球的直徑大得多，這樣的裝置叫單擺。,練習(xí),二．單擺的

2、回復(fù)力,１．平衡位置,２．受力分析,重力 拉力,３．運(yùn)動(dòng)分析,以點(diǎn)Ｏ為平衡位置的振動(dòng),４．力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,點(diǎn)Ｏ,,,,,T,G,G1,G2,單擺的回復(fù)力由重力沿切線方向的分力提供,F回＝mgsinθ,單擺在平衡位置時(shí)，回復(fù)力為0，但合外力不為0！,,? 較小時(shí)：,x sinθ≈－ l,（?＜10０）,l,l,l,,x,?=30０,?=20０,?=10０,x,x,三．單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件,d,

3、d,d,,,,,回復(fù)力大?。??＜10０時(shí)：,在擺角較小的情況下，單擺所受回復(fù)力跟位移成正比而方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．,,,,,,,,,,?,,,,,x,F回＝mgsinθ,x sinθ≈－ l,,l,,四、單擺的周期,周期與振幅是否有關(guān) ?,周期與擺球的質(zhì)量是否有關(guān) ?周期與重力加速度是否有關(guān)?,周期與擺長(zhǎng)是否有關(guān) ?,實(shí)驗(yàn)研究方法 : 控制變量法,單擺振動(dòng)的周期可能與哪些因素有關(guān)呢？,思

4、考并討論,,—— 荷蘭物理學(xué)家惠更斯,單擺的周期跟擺長(zhǎng)的二次方根成正比，跟重力加速度的二次方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。,練習(xí),五、單擺的應(yīng)用,１．利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí),２．測(cè)定重力加速度,惠更斯在1656年首先利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器并獲得專利權(quán)。,,練習(xí),練習(xí),T=2s,秒擺,L≈1m,,小 結(jié),1. 構(gòu)成單擺的要求：線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，線長(zhǎng)比球的直徑大得多。,2. 在擺角較小的情況下，單擺所受回復(fù)力

5、跟位移成正比且方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。,3. 單擺的周期跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。,拓展,練 習(xí),2.單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力是：A.擺球的重力 B.擺球重力與擺線拉力的合力C.擺線的拉力 D.擺球重力沿圓弧切線的分力,1.選擇下列哪些材料可以做成一個(gè)較理想的單擺:A.長(zhǎng)為1米的細(xì)尼龍線 B.長(zhǎng)為1米的細(xì)鐵絲

6、C.長(zhǎng)為 0.2米的橡皮條 D.長(zhǎng)為0.2米的粗棉線E.直徑為5厘米的鋼球 F.直徑為5厘米的泡沫塑料球G.直徑為1厘米的鋼球 H.直徑為1厘米的塑料球,返回,3.單擺的振動(dòng)周期在發(fā)生下述哪些情況中增大:A.擺球的質(zhì)量增大 B.擺長(zhǎng)增大C.單擺由赤道移到北極 D.增大振幅,（?＜10０）,4.一個(gè)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺,周期是1秒:A.擺長(zhǎng)縮短為原來(lái)的1/4時(shí),頻率是

7、2赫茲B.擺球的質(zhì)量減小為原來(lái)的1/4時(shí),周期是4秒C.振幅減為原來(lái)的1/4時(shí)，周期是1秒D.重力加速度減為原來(lái)的1/4時(shí),頻率是0.5赫茲.,練 習(xí),返回,5、以下做法對(duì)擺鐘走時(shí)快慢有何影響 ？a.如果將擺錘質(zhì)量加大，將 b.如果將擺桿的長(zhǎng)度調(diào)短，將 c.如果將擺鐘從廣州帶到北京，將 d.如果將擺鐘從海面移到高山，將 e.如果將擺鐘帶到同步衛(wèi)星上，將,課堂練習(xí)：,,,,,返