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文档简介

1 3探究摆钟的物理原理 学习目标 1 理解单摆振动的特点及其做简谐运动的条件 2 理解步调和相位的概念 3 观察实验 概括单摆振动特点 培养由实验现象得出物理结论的能力 重点 单摆运动的特点难点 相位的理解 什么是简谐运动 做简谐运动物体的回复力具有什么特征 温故知新 回复力与位移成正比而方向相反 总是指向平衡位置 生活中的摆动 秋千 风铃 吊灯 摆钟 在细线的一端拴上一个小球 另一端固定在悬点上 如果细线的质量与小球相比可以忽略 球的直径与线的长度相比也可以忽略 这样的装置就叫做单摆 一 单摆 单摆是一个理想化的模型 摆线 质量不计长度远大于小球直径不可伸缩 摆球 质点 体积小质量大 空气阻力不计 说明 实际应用的单摆小球大小不可略 摆长L 摆线长度 小球半径 想一想 下列装置能否看作单摆 做一做 单摆在竖直面内的摆动是简谐运动吗 二 单摆运动的特点 1 单摆振动图像 实验演示运动规律 正弦图像 2 单摆的的回复力 1 的来源示意 O O mg T 切向 法向 回复力 向心力 回复力 在平衡位置振子所受回复力是零 但合力是向心力 指向悬点 不为零 2 回复力的来源说明 摆球所受重力沿着圆弧切线方向的分力 x 当 很小时 3 单摆的回复力特点 mg T 若考虑回复力和位移的方向 1 弧长 x F回 mgsin 结论 当最大摆角很小时 单摆在竖直面内的摆动可看作是简谐运动 4 单摆的回复力 仔细观察下面表格 你能得到什么结论 当 角很小 50 时 角的正弦值近似等于 所对应的弧度值 即sin 相同 相等 不同 3 同相 如果 0 或者2 的整数倍 两振动质点将同时到达各自的极大值 并且同时越过原点并同时到达极小值 它们的步调 这种情况我们说二者同相 4 反相 如果 或者 的奇数倍 两振动质点中的一个到达极大值时 另一个将同时到达极小值 并且将同时越过原点并同时到达各自的另一个极值 它们的步调正好 这种情况我们说二者反相 始终相同 相反 2 用振动图像可以直观地表示不同振动的相 如图1 3
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