高中物理第十一章單擺人教版選修34114單擺.ppt

單擺 第十一章機(jī)械振動(dòng) 生活中常見(jiàn)的幾種擺動(dòng) 我才是單擺 誰(shuí)是單擺 單擺的概念 如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略 線長(zhǎng)又比球的直徑大得多 這樣的裝置就叫做單擺 試討論單擺的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況 m a 圓周運(yùn)動(dòng) 變速圓周運(yùn)動(dòng) 機(jī)械振動(dòng) g1 g2 t g o 單擺的回復(fù)力 n o t g g2 g1 g2是使擺球振動(dòng)的回復(fù)力 擺球重力的分力g2始終沿軌跡切向指向平衡位置o m 單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎 特征 回復(fù)力的大小與位移的大小成正比 回復(fù)力的方向與位移的方向相反 x y l 很小時(shí) y x 單擺的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 回復(fù)力大小 很小時(shí) 結(jié)論 在擺角很小的情況 單擺所受回復(fù)力跟位移成正比且方向相反 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 10 影響單擺周期的因素有哪些 方法 控制變量法 結(jié)論 單擺的周期與質(zhì)量單擺的周期與擺長(zhǎng)單擺的周期與振幅 無(wú)關(guān) 有關(guān) 無(wú)關(guān) 這種與振幅無(wú)關(guān)的性質(zhì)叫做單擺的等時(shí)性 單擺的周期 周期公式 條件 擺角 10 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)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 經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的理論和精確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn) 不變 不變 變小 變大 課堂練習(xí) 周期公式的理解 擺長(zhǎng)l 細(xì)繩長(zhǎng)度 小球半徑 擺長(zhǎng) 重力加速度都一定時(shí) 周期和頻率也一定 通常稱為單擺的固有周期和固有頻率 單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān) 與振幅和質(zhì)量無(wú)關(guān) 例 在下述哪些情況下單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期會(huì)變大a 擺球質(zhì)量增大b 擺長(zhǎng)減小c 單擺由赤道移到北京d 單擺由海平面移到高山頂上 單擺周期公式的應(yīng)用 1 惠更斯利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器 擺的周期可以通過(guò)改變擺長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié) 計(jì)時(shí)很方便 2 單擺的周期和擺長(zhǎng)容易用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地測(cè)定出來(lái) 所以可利用單擺準(zhǔn)確地測(cè)定各地的重力加速度 課堂練習(xí) 一個(gè)單擺擺長(zhǎng)100 4cm 測(cè)得它完成30次全振動(dòng)共用60 3s 求當(dāng)?shù)刂亓铀俣榷啻?課堂小結(jié) 1 只有在擺角較小的條件下 單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 2 單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān) 與振幅和質(zhì)量無(wú)關(guān) 3 單擺