2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 機(jī)械振動(dòng) 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(biāo)定位]1.知道什么是單擺.2.理解偏角很小時(shí)單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).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(jìn)行計(jì)算.,一、單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)1．如圖1，若忽略懸掛小球的細(xì)線______的微小變化和______，且線長(zhǎng)比球的______大得多，這樣的裝置就叫做單擺．,長(zhǎng)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(shí)的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．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(yùn)動(dòng)可看作是變速圓周運(yùn)動(dòng)，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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，因而單擺的回復(fù)力只是其所受合力的一個(gè)分力．,正比,偏角很小,擺長(zhǎng)l,重力加速度g,振幅、擺球的質(zhì)量,1．單擺(1)單擺是實(shí)際擺的理想化模型(2)實(shí)際擺看作單擺的條件①擺線的形變量與擺線長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，回復(fù)力為零，但合外力不為零．(2)單擺的回復(fù)力為小球受到的沿切線方向的合力，而不是小球受到的合外力．,【例1】對(duì)于單擺的振動(dòng)，以下說法中正確的是()A．單擺振動(dòng)時(shí)，擺球受到的向心力大小處處相等B．單擺運(yùn)動(dòng)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(shí)所受回復(fù)力為零D．?dāng)[球經(jīng)過平衡位置時(shí)所受合外力為零答案C,借題發(fā)揮單擺振動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)，只是回復(fù)力為零，而不是合外力為零(此時(shí)合外力提供擺球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力)．,針對(duì)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(shí)，所受的合力為零D．?dāng)[角很小時(shí)，擺球受的合力的大小跟擺球相對(duì)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(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但合力不為零，因?yàn)樾∏蜻€有向心力，方向指向懸點(diǎn)(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(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)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(dòng)D．?dāng)[球擺至最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)(2)以擺球通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，用停表記下擺球通過平衡位置n次所用的時(shí)間t，則單擺周期T＝______；用米尺量出懸線的長(zhǎng)度l0，用游標(biāo)卡尺量出擺球的直徑d，則擺長(zhǎng)l＝______.,【例3】一個(gè)單擺和一個(gè)彈簧振子，在上海調(diào)節(jié)使得它們的振動(dòng)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(shí)單擺的振動(dòng)周期為T1，彈簧振子的振動(dòng)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(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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