《单摆》公开课课件(精心制作)

1、机械振动与简谐运动 做简谐运动物体的回复力具有什么特征？,温故知新,回复力 F=-KX,2021/1/23,荡秋千是在竖直平面内做机械振动。,为方便研究，进行简化,单摆,这种运动是否和弹簧振子一样做简谐运动？,一种振动模型,如何研究？,1.3单摆,1、什么是单摆？ 2、单摆的摆动是简谐运动吗？（运动性质） 3、决定单摆简谐运动的周期有那些因素？,探究的问题,2021/1/23,1、什么是单摆,摆线,不可伸缩 （无弹性）,摆球,（质点）,实际：摆线质量远小于摆球； 摆线长远大于摆球直径,质量小可忽略 （无质量）,理想化的模型！,体积小,结构要求：,质量大,（忽略阻力）,单摆：把一根不可伸缩质量可

2、忽略的细线上端固定，下端系着一个体积小质量大的小球。,想一想：下列装置能否看作单摆？,2、单摆的振动是简谐运动吗？ 问题:,O,O,mg,T,切向：,径向：,1.回复力：,（向心力）,（回复力）,受力分析：理想化-不计空气阻力,平衡位置,x,讨论：物体经过平衡位置时的回复力、合力情况？回复力=合力吗？,不同摆角对比,做简谐运动物体的回复力具有什么特征？,哪个力提供了单摆振动的回复力？,思考：回复力与单摆偏离平衡位置的位移有何关系？sin=？,2、单摆的振动是简谐运动吗？ 问题:哪个力提供了单摆振动的回复力？,O,O,mg,T,切向：,径向：,1）回复力：,（向心力）,（回复力）,受力分析：理想

3、化-不计空气阻力,平衡位置,x,2）单摆做简谐运动的条件：,摆角很小（一般 5）,SinX/L,摆角很小时（通常 5），,L,d,d,d,很小时，正弦值=正切值,观察：单摆做简谐运动的X-t图像,T,T,问题：单摆的周期T的大小跟什么因素有关呢？,振幅,质量,摆长,重力加速度,探究：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？,3、单摆简谐运动的周期,看摆角,摆长 = 摆线长？,周期相同,周期相同,周期不同,单摆振动周期与小球质量，振幅无关，与摆长和重力加速度有关！,实验结论：,实验现象：,实验方法:,控制变量法,如何观察周期相同或不同呢？,4.其它都相同，重力加速度不同,周期不同,？,周期公式：,单摆做

4、简谐运动的振动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。,国际单位：秒（s）,【单摆的应用】1、利用单摆的等时性，制成摆钟,2、利用周期公式测重力加速度g,小结,1、单摆是一种理想模型： 2、单摆做简谐运动的条件： 3、单摆的振动周期： 应用：测重力加速度,摆线：,不可伸缩 质量可忽略,摆球：,体积小 质量大,摆角很小,练习1、（多选）关于单摆运动过程中的受力情况说法正确的是() A.单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力 B.单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力 C.单摆经过平衡位置时合力为零 D.单摆经过平衡位置时回复力为零,BD,2、下述哪些情况可使单摆（10）的振动周期增大（ ） A.摆球的质量增大 B.摆长增大 C.单摆由赤道移到北极 D.增大振幅,B,三、等效摆长及等效重力加速度 3、试确定下列两个摆球在平衡位置附近来回振动的周期. (1)如图