《单摆》优课一等奖课件.pptx

1、单摆单摆l 物体的振动图象是正弦或余弦曲线判断简谐运动的方法：什么是简谐运动荡起的秋千、摆动的钟摆、晃动的风铃分别是做什么运动呢？生活中常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动l 如图所示，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单摆。l 单摆是实际摆的理想化理想化模型模型，我们用单摆研究生活中一些物体在竖直平面内摆动的规律。几种常见的摆几种常见的摆单摆摆动时，如何判断摆球是不是在做简谐振动呢？单摆摆动时，如何判断摆球是不是在做简谐振动呢？圆槽摆圆锥摆钉 摆l 方法一：从单摆的振动图象判断注射器在竖直平面内摆动时喷出的墨迹图像：注射器的摆动是简谐

2、运动l 方法二：从单摆的受力特征判断：l 方法一：从单摆的振动图象判断注射器在竖直平面内摆动时喷出的墨迹图像：注射器的摆动是简谐运动一一、单摆的回复力、单摆的回复力位移方向与回复力方向相反一一、单摆的回复力、单摆的回复力结论：结论：在摆角很小摆角很小的情况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做单摆做简谐运动简谐运动。小球振动周期很短傅科摆周期很长猜想：猜想：1.单摆的周期与振幅有关 2.单摆的周期与摆球的质量有关3.单摆的周期与摆长有关二、单摆的周期二、单摆的周期探究单摆周期探究单摆周期与哪些因素有关与哪些因素有关1.两摆的摆球质量、摆长相同

3、，振幅不同（都在小偏角下）。2.两摆的摆长、振幅相同，摆球质量不同。3.两摆的振幅、摆球质量相同，摆长不同。二、单摆的周期二、单摆的周期探究单摆周期探究单摆周期与哪些因素有关与哪些因素有关1.单摆的周期与振幅无关单摆的等时性。 2.单摆的周期与摆球的质量无关。3.单摆的周期与摆长有关摆长越长，周期越大。二、单摆的周期二、单摆的周期结论：结论：伽利略首先发现了单摆的等时性伽利略首先发现了单摆的等时性l 测量摆长和摆的周期，得到一组数据l 改变摆长再得到几组数据荷兰物理学家惠更斯确定了计算单摆周期的公式：实验探究探究单摆周期和摆长的定量关系探究单摆周期和摆长的定量关系二、单摆的周期二、单摆的周期【

4、例题4】一条细线下面挂着一个小球，让它自由摆动，画出它的振动图像如图所示。（1）请根据图中的数据计算出它的摆长。（2）请根据图中的数据估算出它摆动的最大偏角。日晷日晷水钟水钟沙漏沙漏摆钟摆钟原子钟原子钟机械表机械表电子表电子表【答案答案】A【解析】单摆的回复力是重力沿圆弧方向的分力，当摆球运动到平衡位置时，回复力为零,但合力不为零，因为小球还有向心力，方向指向悬点（即指向圆心）另外摆球所受的合力与位移大小不成正比。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，摆球受的合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比2.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是（ ）【答案答案】D【答案答案】A【答案答案】BDl 单摆的构成：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。l 单摆的回复力：l 单摆的周期公式：满足简谐运动的条件