鲁科版高中物理3-4《单摆》课件.ppt

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1、§1-3单摆白鹿洞二首（其一）（唐）王贞白读书不觉已春深，一寸光阴一寸金。不是道人来引笑，周情孔思正追寻。zxxkw伽利略惠更斯一.单摆１.概念：细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的伸长量、质量与小球的直径可以忽略，这样的装置就叫做单摆。２、摆长：悬点到摆球重心的距离叫做摆长。摆长L=L0+R单摆是一种的物理模型理想化思考：我们都学那些理想化的物理模型呢？谁能看作单摆?我才能！铁球（1）橡皮筋粗麻绳铁球（2）乒乓球细绳（4）细绳铁球（5）细绳（6）铁球练习1大木球（3）细绳GF'二.单摆的运动1.摆球从最高点A`点到竖直

2、位置O点，它的速度如何变化？2.摆球在摆动过程中的受力情况？以O点为平衡位置的机械振动思考：GTFG1单摆的回复力单摆的回复力是什么？T与G的合力与该点速度方向一致，不断改变速度大小为单摆提供回复力与该点速度方向垂直，只改变速度方向为小球提供向心力重力沿弧切线方向的分力回复力大小：F回＝mgsinθABOClθ较大时：Sinθ=lBC单摆是否做简谐运动很小时：sinθ≈xl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）回复力大小：F回＝mgsinθ很小时：xsinθ≈－l单摆做简谐运动

3、例1.关于单摆，下列说法中正确的是()A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B.摆球受到的回复力是它的合力C.摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D.摆角很小时，摆球受到的合力大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比mg沿圆弧切线方向的分力合力指向圆心，不为零回复力与位移大小成正比A一．单摆的回复力单摆的周期猜想？振幅质量摆长重力加速度议一议：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？实验方法:控制变量法单摆的周期猜想？振幅质量摆长重力速度议一议：单摆振动的周期与哪些因素有关呢？摆长和质量相同，振幅不同周期相同摆长和振幅相同，质量不同周期相同周

4、期不同振幅和质量相同，摆长不同单摆振动周期与小球质量，振幅无关，与摆长有关；摆长越长，周期越长。实验结论：实验现象：周期公式：单摆做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。惠更斯（荷兰）国际单位：秒（s）三.单摆的周期单摆周期公式的理解:2、摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。1、单摆周期与摆长和重力加速度有关，与振幅和质量无关。例2、周期T=2s的单摆叫做秒摆，试计算秒摆的摆长。(g=9.8m/s2）解：根据单摆周期公式：∴秒摆的摆长是1m.二．单摆的周期二．单

5、摆的周期例3（多选）一个作简谐运动的单摆,周期是1s（）A.摆长缩短为原来的1/4时，频率是2HzB.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0.5Hz.ACDT’=0.5s，f’=2Hz与m和振幅无关g’=0.25g，T’=2s，f’=0.5Hz惠更斯于1656年发明了世界上第一个用摆的等时性来计时的时钟。（1657年获得专利权）应用一：计时器案例：一个大庆人去香港旅游，在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟，买的时候走时很准。回到大庆后不到两天走

6、时就相差一分多钟。于是大呼上当，心里极其气愤。后来，他求助“消费者权益保护协会”，准备与该超市打一场索赔官司，消费者协会调查研究发现产品货真价实，那么问题出在哪儿呢？学以致用游标卡尺的使用外测量爪紧固螺钉内测量爪游标尺深度尺主尺1、游标卡尺的构造新的测量工具——游标卡尺内测量爪：管的内径、槽的宽度；外测量爪：管的外径、零件的厚度；深度尺：槽、孔和筒的深度；紧固螺丝：读数时固定游标尺。2、用途及使用方法：用手握住主尺，四个手指抓紧，大姆指按在游标尺的右下侧半圆轮上，并用大姆指轻轻移动游标使活动量爪能卡紧被测物体，略旋紧固定螺钉，再进行

7、读数。3、游标卡尺分类:有10、20、50三种不同分度051001请同学们观察10分度的游标卡尺说出主尺和游标尺的刻度数的区别10分度游标卡尺10分度游标卡尺读数规则测量值=主尺整毫米数+N×0.1mm主尺01234N指游标上第几条刻度与主尺对齐0主尺读数：4mm游标尺读数：3×0.1mm=0.3mm读数练习测量值：20mm+6×0.1mm=20.6mm0123401001020012320分度游标卡尺观察20分度和50分度的游标卡尺的主尺刻度与游标刻度的区别，思考它们的精确度是多少？又如何来读数呢？⑴首先看游标尺总刻度确定精确度；

8、⑵接着看游标尺零线，从主尺上读出整毫米数；⑶再看游标尺与主尺对齐线读出小数；⑷最后确定测量结果。游标卡尺的使用注意：不需估读！2、读出以下各游标尺的测量值10.95mm9.8mm11.80mm1.单摆振动的回复力是()A．摆球所受的重