单摆课件

单摆复习提问1．机械振动２．简谐运动物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动叫做机械运动，简称振动。物体在跟位移大小成正比、并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。３．简谐运动的条件F=-kx一．单摆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，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。悬点：不可伸缩，质量不计，长固定细线：摆球：小，质量大二．单摆的振动１．平衡位置２．受力分析重力弹力３．运动分析以悬点Ｏ’为圆心的圆周运动以点Ｏ为平衡位置的振动４．力与运动的关系回复力大小：向心力大小：sinmgF回cosmgTF向点Ｏ一、单摆为什么会振动？ovGTLvmmgT2T与G的合力摆球速度如何变化？摆球速度变化的原因是什么？sin2mgF与该点速度方向一致，不断改变速度大小cosmgT与该点速度方向垂直，只改变速度方向为单摆提供回复力为小球提供向心力二．单摆的振动它的回复力是什么？GT1F2F三．单摆做简谐运动的条件回复力大小：│F回│＝mgsinθsinθ当很小时：sinLx所以此时：xLmgF回回复力大小：很小时：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．x（＜5０）三．单摆做简谐运动的条件│F回│＝mgsinθxsinθ≈－l由于m、g、l都有确定的值，因此mg/l可以用一个常数k表示.xlmgF回若x表示摆球的位移kxF回因此上式可写为：四．单摆做简谐运动振动的周期１．与振幅的关系：无关２．与摆球质量的关系：无关３．与摆长的关系：摆长越长，周期越大．（等时性伽利略）x（＜5０）荷兰物理学家惠更斯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。gl2πT（1629---1695）五.单摆的应用：１．利用它的等时性计时．２．测定重力加速度．惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（1657年获得专利权）．周期T=2s的单摆叫做秒摆glT2224Tlg几种常见的摆圆槽摆钉摆圆锥摆设光滑圆弧槽的半径为Ｒ，小球半径为r，摆角小于10°，求周期。22lRrTgg圆槽摆一摆长为L的单摆,在悬点正下方L/3处有一钉子,则这个单摆的周期是:613lTg钉摆cos2lTg小结：glT21.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，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。2.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。3.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。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1.下列哪些材料能做成单摆:A.长为1米的细线B.长为1米的细铁丝C.长为1米的橡皮条D.长为0.2米的细丝线E.直径为5厘米的钢球F.直径为5厘米的泡沫塑料球G.直径为1厘米的钢球H.直径为1厘米的塑料球I.BAG3.单摆的振动周期在发生下述哪些情况中增大: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（＜5０）4.一个作简谐运动的单摆,周期是1秒:A.摆长缩短为原来的1/4时,频率是2赫B.摆球的质量减小为原来的1/4时,周期是4秒C.振幅减为原来的1/4时周期是1秒D.如果重力加速度减为原来的1/4时,频率是0.5赫.练习：BAD5.由单摆作简谐运动的周期公式:glT2可知:A.摆长无限减小,可以使振动周期接近于零B.在月球表面的单摆周期一定比地球表面的单摆的周期长C.单摆的振动周期与摆球的质量无关D.单摆的振动周期与摆角无关,所以摆角可以是3006.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是:LgLgLT94练习：BC7、如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有（）．A．A球先到达C点B．B球先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪一个球先到达C点A8、如图所示为一双线摆，它是在一水平天花板上用两根等长细线悬挂一小球而构成，每根摆线的长均为l，摆线与天花板之间的夹角为，当小球在垂直纸面的平面内做简谐运动时，其振动的周期是多少？glTsin2作业完成针对训练和目标与检测上的练习。预习简谐运动的图像。