2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 機械振動 第2講 單擺課件 教科版選修3-4.ppt
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第2講單擺,[目標定位]1.知道什么是單擺.2.理解偏角很小時單擺的振動是簡諧運動.3.知道單擺的周期跟什么因素有關(guān)，了解單擺的周期公式并能用它進行計算.,一、單擺的簡諧運動1．如圖1，若忽略懸掛小球的細線______的微小變化和______，且線長比球的______大得多，這樣的裝置就叫做單擺．,長度,質(zhì)量,直徑,2．在偏角很小的情況下，單擺擺球所受的回復(fù)力與偏離平衡位置的位移成______，因而單擺在__________時的振動是簡諧運動．想一想單擺的回復(fù)力是否就是單擺所受的合外力？答案不是．單擺的運動可看作是變速圓周運動，其合力可分解為指向圓心的法向力和沿圓周切線的切向力，在沿圓周切線的切向力作用下，單擺做的是簡諧運動，因而單擺的回復(fù)力只是其所受合力的一個分力．,正比,偏角很小,擺長l,重力加速度g,振幅、擺球的質(zhì)量,1．單擺(1)單擺是實際擺的理想化模型(2)實際擺看作單擺的條件①擺線的形變量與擺線長度相比小得多②懸線的質(zhì)量與擺球質(zhì)量相比小得多③擺球的直徑與擺線長度相比小得多,一、單擺及單擺的回復(fù)力,注意：(1)單擺經(jīng)過平衡位置時，回復(fù)力為零，但合外力不為零．(2)單擺的回復(fù)力為小球受到的沿切線方向的合力，而不是小球受到的合外力．,【例1】對于單擺的振動，以下說法中正確的是()A．單擺振動時，擺球受到的向心力大小處處相等B．單擺運動的回復(fù)力就是擺球受到的合力C．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時所受回復(fù)力為零D．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時所受合外力為零答案C,借題發(fā)揮單擺振動的回復(fù)力是重力在切線方向的分力，或者說是擺球所受合外力在切線方向的分力．?dāng)[球所受的合外力在擺線方向的分力作為擺球做圓周運動的向心力，所以并不是合外力完全用來提供回復(fù)力．因此擺球經(jīng)過平衡位置時，只是回復(fù)力為零，而不是合外力為零(此時合外力提供擺球做圓周運動的向心力)．,針對訓(xùn)練關(guān)于單擺，下列說法中正確的是()A．?dāng)[球受到的回復(fù)力方向總是指向平衡位置B．?dāng)[球受到的回復(fù)力是它的合力C．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時，所受的合力為零D．?dāng)[角很小時，擺球受的合力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比解析單擺的回復(fù)力不是它的合力，而是重力沿圓弧切線方向的分力；當(dāng)擺球運動到平衡位置時，回復(fù)力為零，但合力不為零，因為小球還有向心力，方向指向懸點(即指向圓心)；另外擺球所受的合力與位移大小不成正比，故A正確．答案A,【例2】在“探究單擺的周期和擺長的關(guān)系”實驗中．(1)下列說法正確的是______．A．懸線越短越好B．懸線上端固定且擺角要小C．?dāng)[球應(yīng)在豎直平面內(nèi)擺動D．?dāng)[球擺至最高點時開始計時(2)以擺球通過平衡位置時開始計時，用停表記下擺球通過平衡位置n次所用的時間t，則單擺周期T＝______；用米尺量出懸線的長度l0，用游標卡尺量出擺球的直徑d，則擺長l＝______.,【例3】一個單擺和一個彈簧振子，在上海調(diào)節(jié)使得它們的振動周期相等(設(shè)為T)．現(xiàn)在把它們一起拿到北京，若不再做任何調(diào)節(jié)．設(shè)這時單擺的振動周期為T1，彈簧振子的振動周期為T2，則它們的周期大小的關(guān)系為()A．T1T2＝TD．T1下載提示(請認真閱讀)
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