高二物理单摆课件.ppt

11 4单摆 法国物理学家傅科 1819 1868 于1851年做了一次成功的摆动实验 傅科摆由此而得名 实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行 摆长67米 摆锤重28公斤 悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度 傅科设置的摆每经过一个周期的震荡 在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹 准确地说 在这个直径6米的沙盘边缘 两个轨迹之间相差大约3毫米 地球真的是在转动啊 有的人不禁发出了这样的感慨 伽利略 GalileoGalilei 1564 1642 意大利物理学家 天文学家和哲学家 近代实验科学的先驱者 伽利略著有 星际使者 关于太阳黑子的书信 关于托勒玫和哥白尼两大世界体系的对话 和 关于两门新科学的谈话和数学证明 克里斯蒂安 惠更斯 ChristiaanHuygens 1629年04月14日 1695年07月08日 荷兰物理学家 天文学家 数学家 他是介于伽利略与牛顿之间一位重要的物理学先驱 是历史上最著名的物理学家之一 他对力学的发展和光学的研究都有杰出的贡献 在数学和天文学方面也有卓越的成就 是近代自然科学的一位重要开拓者 单摆的周期 摆角 很小时 单摆做的是简谐运动 单摆的周期与什么因数相关呢 实验方法 控制变量法 摆球质量相同 振幅相同 观察周期T与摆长L的关系 摆球质量相同 摆长L相同 观察周期T与振幅的关系 摆长L相同 振幅相同 观察周期T与摆球质量的关系 猜测影响单摆周期的可能因素 振动幅度 摆球质量 摆线长度 实验注意事项 阅读教材第15页 实验步骤 1 正确组装 合理摆放2 测量摆线长度3 在平衡位置摆放标记物4 测量不小于30次全振动的时间5 收拾仪器6 分析数据 寻找规律 实验探究单摆的周期与摆长的关系 设计表格 记录数据 在同一个地方 单摆周期T与摆球质量和摆动的幅度无关 仅与摆长l有关系 且摆长越长 周期越大 荷兰物理学家惠更斯 1629 1695 通过实验进一步找到 单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比 跟重力加速度的平方根成反比 跟振幅 摆球的质量无关 实验结论 单摆的周期公式 实验表明单摆周期还与单摆所在处的重力加速度有关 g越小T越大 小结 1 单摆 理想化的物理模型 在细线的一端拴上一个小球 另一端固定在悬点上 如果线的伸缩和质量可以忽略不计 摆线长比小球直径大得多 这样的装置叫单摆 3 单摆的周期公式 单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比 跟重力加速度的平方根成反比 跟振幅 摆球的质量无关 单摆的周期公式 2 单摆做简谐的条件 在摆角很小的情况下 单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反 单摆做简谐运动 练习 2 单摆作简谐运动时的回复力是 A 摆球的重力B 摆球重力沿圆弧切线的分力C 摆线的拉力D 摆球重力与摆线拉力的合力 B 1 关于单摆的振动 以下说法正确的是 A 摆球摆到最高点时 所受合外力为零B 摆球摆到最高点时 所受合外力指向悬点C 摆球摆到最低点时 所受合外力指向悬点D 摆球摆到最低点时 所受合外力为零 C 3 若单摆的摆长不变 摆球的质量增加为原来的4倍 摆球经过平衡位置的速度变为原来的1 2 则单摆振动的 A 频率不变 振幅不变C 频率改变 振幅改变B 周期不变 振幅改变D 周期改变 振幅不变 4 在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大 A 摆球质量增大C 单摆由赤道移到北京B 摆长减小D 单摆由海平面移到高山顶上 B D 练习 几种常见的摆 圆槽摆 钉摆 圆锥摆 设光滑圆弧槽的半径为 小球半径为r 摆角小