高中物理粵教版（2019） 選擇性必修 第一冊(cè) 第二章 機(jī)械振動(dòng)第三節(jié) 單擺習(xí)題學(xué)習(xí)課件

《高中物理粵教版（2019） 選擇性必修 第一冊(cè) 第二章 機(jī)械振動(dòng)第三節(jié) 單擺習(xí)題學(xué)習(xí)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理粵教版（2019） 選擇性必修 第一冊(cè) 第二章 機(jī)械振動(dòng)第三節(jié) 單擺習(xí)題學(xué)習(xí)課件（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二章 機(jī)械振動(dòng)2.3單擺習(xí)題課 1.(1)單擺的回復(fù)力就是單擺所受的合外力嗎？一、單擺及單擺的回復(fù)力(2)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，合外力也為零嗎？回復(fù)力不是合外力.單擺的運(yùn)動(dòng)可看做變速圓周運(yùn)動(dòng)，其重力可分解為沿懸線方向的分力和沿圓弧切線方向的分力，重力沿圓弧切線方向的分力提供使擺球沿圓弧振動(dòng)的回復(fù)力.單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但合外力不為零.復(fù)習(xí)回顧2.單擺向心力來(lái)源：細(xì)線拉力和重力沿徑向的分力的合力.3.單擺回復(fù)力來(lái)源：重力沿圓弧切線方向的分力Fmgsin 提供使擺球振動(dòng)的回復(fù)力.4.回復(fù)力的大?。涸谄呛苄r(shí)，擺球的回復(fù)力滿(mǎn)足Fkx，此時(shí)擺球的運(yùn)動(dòng)可看成是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).注意(1

2、)單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但合外力不為零.(2)單擺的回復(fù)力為小球受到的重力沿圓弧切線方向的分力，而不是小球受到的合外力.知識(shí)深化二、單擺的周期復(fù)習(xí)回顧(1)單擺的擺長(zhǎng)l等于懸線的長(zhǎng)度嗎？不等于.單擺的擺長(zhǎng)l等于懸線的長(zhǎng)度與擺球的半徑之和.(2)將一個(gè)單擺移送到不同的星球表面時(shí)，周期會(huì)發(fā)生變化嗎？可能會(huì).單擺的周期與所在地的重力加速度g有關(guān)，不同星球表面的重力加速度可能不同.2.對(duì)周期公式的理解(1)單擺的周期公式在單擺偏角很小時(shí)成立.(2)公式中l(wèi)是擺長(zhǎng)，即懸點(diǎn)到擺球球心的距離ll線r球.(3)公式中g(shù)是單擺所在地的重力加速度，由單擺所在的空間位置決定.(4)周期T只與l和g有關(guān)，與

3、擺球質(zhì)量m及振幅無(wú)關(guān)，所以單擺的周期也叫固有周期.三、實(shí)驗(yàn)：用單擺測(cè)定重力加速度1.實(shí)驗(yàn)原理2.實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)及鐵夾，金屬小球(有孔)、秒表、細(xì)線(1 m左右)、刻度尺、游標(biāo)卡尺.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)讓細(xì)線穿過(guò)小球上的小孔，在細(xì)線的穿出端打一個(gè)稍大一些的線結(jié)，制成一個(gè)單擺.(2)將鐵夾固定在鐵架臺(tái)上端，鐵架臺(tái)放在實(shí)驗(yàn)桌邊，把單擺上端固定在鐵夾上，使擺球自由下垂.在單擺平衡位置處做上標(biāo)記.(3)用刻度尺量出懸線長(zhǎng)l(準(zhǔn)確到mm)，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擺球的直徑d，則擺長(zhǎng)為ll .(4)把單擺拉開(kāi)一個(gè)角度，角度不大于5，釋放擺球.擺球經(jīng)過(guò)最低位置時(shí)，用秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出單擺完成30次(或50次)全振動(dòng)的時(shí)

4、間，求出一次全振動(dòng)的時(shí)間，即為單擺的振動(dòng)周期.(5)改變擺長(zhǎng)，反復(fù)測(cè)量幾次，將數(shù)據(jù)填入表格.4.數(shù)據(jù)處理(1)公式法：每改變一次擺長(zhǎng)，將相應(yīng)的l和T代入公式g 中求出g值，最后求出g的平均值.5.注意事項(xiàng)(1)選擇細(xì)而不易伸長(zhǎng)的線，長(zhǎng)度一般不應(yīng)短于1 m；擺球應(yīng)選用密度較大、直徑較小的金屬球.(2)擺動(dòng)時(shí)控制擺線偏離豎直方向的角度應(yīng)很小.(3)擺球擺動(dòng)時(shí)，要使之保持在同一豎直平面內(nèi)，不要形成圓錐擺.(4)計(jì)算單擺的全振動(dòng)次數(shù)時(shí)，應(yīng)從擺球通過(guò)最低位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，要測(cè)n次全振動(dòng)的時(shí)間t.【典例1】(對(duì)單擺回復(fù)力的理解)(多選)一單擺做小角度擺動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示，以下說(shuō)法正確的是 A.t1時(shí)刻擺

5、球速度為零，擺球的合外力為零B.t2時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最小C.t3時(shí)刻擺球速度為零，擺球的回復(fù)力最大D.t4時(shí)刻擺球速度最大，懸線對(duì)它的拉力最大1234【典例2】(單擺的周期公式)如圖所示，擺長(zhǎng)為l的單擺放在傾角為的光滑固定斜面上，則擺球在斜面所在的平面內(nèi)做小擺角振動(dòng)時(shí)的周期為 1234【典例3】(單擺的周期公式)(多選)圖為甲、乙兩單擺的振動(dòng)圖象，則 A.若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比l甲l乙21B.若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比l甲l乙41C.若甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星 球的重力加速度之比

6、g甲g乙41D.若甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星 球的重力加速度之比g甲g乙141234【典例4】(用單擺測(cè)定重力加速度)某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50 cm，擺球直徑為2.00 cm，然后用秒表記錄了單擺全振動(dòng)50次所用的時(shí)間，如圖所示，則：(1)該擺擺長(zhǎng)為_(kāi) cm，秒表所示讀數(shù)為_(kāi) s.123498.5075.2(2)如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是 A.測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊B.擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了C.開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次1234(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出對(duì)應(yīng)的l與T的數(shù)據(jù)，再以l為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g_(用k表示).1234答案答案解析解析答案答案答案答案答案答案解析解析解析解析