单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单 摆,单 摆,高二物理选修3-4-114、单摆课件,生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动。,我们用细线悬挂着的小球来研究摆动的规律。,L,生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动。我们用,1.,如右图，一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且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。,单摆是实际摆的理想化模型。,一,.,单摆,L,1.如右图，一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且,下列装置哪个能看作单摆？,A,B,C,D,E,F,(F),下列装置哪个能看作单摆？ABCDEF(F),2,.,单摆是一种理想化的物理模型，理想化条件是：,(,1,),.,单摆的摆长,L,远大于摆球的直径,d,，即,L d,。,(,2,),.,单摆摆球质量,M,远大于摆线质量,m,，即,M m,。,(,3,),.,摆线柔软且伸长量很小。,2.单摆是一种理想化的物理模型，理,摆长,L=L,0,+R,摆线长,L,0,3,.,单摆的结构,摆角,摆长,:,摆球重心到摆动圆弧圆心的距离,偏角,:,摆球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角,摆长 L=L0+R摆线长 L03.单摆的结构摆角摆长,悬线：细、长、柔、伸缩可以忽略,摆球：小而重（即密度大）,1.,一般实验时用下列哪些材料做成单摆较合适,(),A.,长为,1,米的细线,B.,长为,0.2,米的细铁丝,C.,直径为,5,厘米的泡沫塑料球,D.,直径为,1,厘米的钢球,A D,课 堂 练 习,悬线：细、长、柔、伸缩可以忽略摆球：小而重（即密度大）1.一,思考,单摆振动是不是简谐运动？,根据回复力的规律是否满足,F=-kx,形式,去判断?,思考单摆振动是不是简谐运动？根据回复力的规律是否满足F=-,高二物理选修3-4-114、单摆课件,C,2,、受力分析,:,B,A,O,3,、回复力来源：,重力沿切线方向的分力,G,2,1,、平衡位置,大小：,G,2,=,mg,sin,T,G,G,2,G,1,最低点,O,二,.,单摆的回复力,C 2、受力分析:BAO3、回复力来源：重力沿切线方向的分力,摆角,正弦值,弧度值,1,0.01754,0.01745,2,0.03490,0.03491,3,0.05234,0.05236,4,0.06976,0.06981,5,0.08716,0.08727,6,0.10453,0.10472,7,0.12187,0.12217,8,0.13917,0.13963,在摆角小于,5,度的条件下,：,Sin,（,弧度值,）,摆角正弦值弧度值 10.017540.01745,高二物理选修3-4-114、单摆课件,x,当,很小时，,x,弧长,=L,F,G,2,=mg,sin,位移方向与回复力方向相反,sin,P,O,位移方向,:,由,O,指向,P,回复力方向,:,由,P,指向,O,x当很小时，x弧长=LFG2=mgsin位移方,结 论,在,摆角很小（,5,）的情况下,，摆球所受的回复力跟它偏离平衡位置的位移成正比，方向总是指向平衡位置，因此,单摆做简谐运动。,结 论 在摆角很小（5）的情况下，摆球所受,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,课 堂 练 习,B,2.单摆作简谐运动时的回复力是（）课 堂 练 习B,A.,摆球摆到最高点时，所受合外力为零。,B.,摆球摆到最高点时，所受合外力指向悬点。,C.,摆球摆到最低点时，所受合外力指向悬点。,D.,摆球摆到最低点时，所受合外力为零,。,C,课 堂 练 习,3.,关于单摆的振动，以下说法正确的,是,(),A.摆球摆到最高点时，所受合外力为零。C课 堂 练 习3.,单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？,2.,周期与振幅是否有关,?,1.,周期与摆球的质量是否有关,?,3.,周期与摆长是否有关,?,三,.,单摆的周期,探究方法：控制变量法,单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？2.周期与振幅是,高二物理选修3-4-114、单摆课件,2.,与振幅无关,单摆的等时性。,1,.,与摆球的质量无关。,3.,与摆长有关,摆长越长，周期越大。,实验总结,2.与振幅无关单摆的等时性。1.与摆球的质量无关。3.与,惠更斯，荷兰物理学家,他通过大量实验得到周期的计算公式，他还设计了用来计时的摆钟。,2.,单摆的周期公式：,g,l,T,p,2,=,结 论,1,.,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。,惠更斯，荷兰物理学家,他通过大量实验得到周期的计算公式，他还,4.,在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大,(),A.,摆球质量增大,B.,摆长减小,C.,单摆由赤道移到北京,D.,单摆由海平面移到高山顶上,D,课 堂 练 习,4.在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大(,.,利用它的等时性计时,四,.,单摆的应用,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,.,测定重力加速度,.利用它的等时性计时四.单摆的应用 惠更斯在1656,5.,一摆长为,L,的单摆,在悬点正下方,5L/9,处有一钉子，这个单摆的周期应该怎么算？,L,课 堂 练 习,5.一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子，这个单,本课小结,1.,一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且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。,2,.,单摆做简谐的条件：在摆角很小的情况下,(,5,),，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。,4,.,单摆的周期公式,：,本课小结1.一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球,且如果细,作业：,2.,学海导航,1317,页,星期天晚自习检查,1.,课本第,17,页（,1,）（,2,）（,3,）,作业：2.学海导航1317页1.课本第17页（1）（2,高二物理选修3-4-114、单摆课件,