第九章第四節(jié)單擺

第四節(jié) 單擺教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1、知道什么是單擺。、知道什么是單擺。2、理解擺角很小時(shí)單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。、理解擺角很小時(shí)單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)。3、知道單擺的周期跟什么因素有關(guān)，了解單擺、知道單擺的周期跟什么因素有關(guān)，了解單擺的周期公式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。的周期公式，并能用來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 提提 問(wèn)問(wèn)1機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫做機(jī)械叫做機(jī)械振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)。振動(dòng)，通常簡(jiǎn)稱為振動(dòng)。物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比、并物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比、并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件:F=-kx4 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期物體在豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)物體在豎直平面內(nèi)的擺動(dòng)2.擺鐘擺錘的運(yùn)動(dòng)。你還知道你還知道 多少？多少？事事 例例分分 析析1.小孩蕩秋千；日常生活中一類常見(jiàn)的機(jī)械振動(dòng)：日常生活中一類常見(jiàn)的機(jī)械振動(dòng)：秋千風(fēng)鈴吊燈擺鐘1.物體在豎直平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)；2.物體通過(guò)細(xì)繩或細(xì)桿繞一固定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；3.細(xì)繩或細(xì)桿有質(zhì)量，被懸掛的物體有一定的體積。這些實(shí)際的機(jī)械振動(dòng)有什這些實(shí)際的機(jī)械振動(dòng)有什么樣的特點(diǎn)呢？么樣的特點(diǎn)呢？2.線長(zhǎng)又比球的直徑大得多線長(zhǎng)又比球的直徑大得多,忽略小球的體積，即忽略小球的體積，即將之視為一質(zhì)點(diǎn)。將之視為一質(zhì)點(diǎn)。3.不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的阻力不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的阻力一、單擺的概念一、單擺的概念單擺是對(duì)現(xiàn)實(shí)擺的抽象，單擺是對(duì)現(xiàn)實(shí)擺的抽象，1.忽略懸掛小球的細(xì)繩的伸縮和質(zhì)量；忽略懸掛小球的細(xì)繩的伸縮和質(zhì)量；我們?cè)谏钪?見(jiàn)到擺 是單擺嗎？是一種理想化的物理模型。擺長(zhǎng) L=L0+R擺角或偏角小球靜止時(shí):二、單擺運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理論探索二、單擺運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理論探索F1.定性分析定性分析：平衡位置O處：G=F小球運(yùn)動(dòng)時(shí)F向=F-G=mv2/l向心力大?。合蛐牧Υ笮。菏芰μ攸c(diǎn)受力分析受力分析任意位置任意位置P P處：處：擺球所受重力G和懸線拉力 F 不再平衡，重力G沿運(yùn)動(dòng)方向（與垂直擺線方向）的分力是擺球往復(fù)運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力，懸線拉力 F 與擺球所受重力G沿?cái)[線取向的分力的合力是小球作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以懸點(diǎn)為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)以懸點(diǎn)為圓心的圓周運(yùn)動(dòng)以點(diǎn)為平衡位置的振動(dòng)以點(diǎn)為平衡位置的振動(dòng)AAOFG G2G1FGF回回=G1=Gsin？:F=-kx設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到任意點(diǎn)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到任意點(diǎn)P時(shí)，擺線與時(shí)，擺線與 豎直豎直 方向方向 的夾角為的夾角為，擺球偏離平衡位置的位移為擺球偏離平衡位置的位移為x，擺長(zhǎng)為，擺長(zhǎng)為l，2.定量分析：AAOFG G2GFG1G2G1FG受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：小球擺動(dòng)的回復(fù)力小球擺動(dòng)的回復(fù)力F為為:Osin 很小時(shí)：很小時(shí)：sinlx運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：在偏角很小的情況下，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)?！啊北硎綟方向與x方向相反 .關(guān)的恒量是一與系統(tǒng)構(gòu)成要素有l(wèi)mgk sin1mgGF,sinlx很小時(shí)，在偏角kxxFlmg所以單擺的回復(fù)力為單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也可以從單擺的振動(dòng)圖單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，也可以從單擺的振動(dòng)圖象看出來(lái)象看出來(lái).（點(diǎn)擊下圖看動(dòng)畫演示）（點(diǎn)擊下圖看動(dòng)畫演示）單擺的振幅、擺長(zhǎng)、擺球質(zhì)量、當(dāng)?shù)氐闹貑螖[的振幅、擺長(zhǎng)、擺球質(zhì)量、當(dāng)?shù)氐闹?力加速度。力加速度。010三、單擺振動(dòng)周期的實(shí)驗(yàn)探索三、單擺振動(dòng)周期的實(shí)驗(yàn)探索1.實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：小球、細(xì)繩、鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、秒表和小球、細(xì)繩、鐵架臺(tái)、毫米刻度尺、秒表和條形磁體條形磁體2.實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件：實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件：偏角很小，一般小于偏角很小，一般小于 。3.影響單擺振動(dòng)周期的可能因素：影響單擺振動(dòng)周期的可能因素：?jiǎn)螖[的周期與重力加速度4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期跟單擺的振幅單擺的周期跟擺球的質(zhì)量單擺的周期與擺長(zhǎng)沒(méi)有關(guān)系(單擺的等時(shí)性)；沒(méi)有關(guān)系；有關(guān)系：擺長(zhǎng)越長(zhǎng)（短），周期越大（?。恢亓铀俣仍酱螅ㄐ。芷谠叫。ù螅Ｓ嘘P(guān)系：方法 :控制變量法 四、單擺的應(yīng)用：四、單擺的應(yīng)用：利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí)利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí)測(cè)定重力加速度測(cè)定重力加速度惠更斯在惠更斯在1656年首先利用擺的等年首先利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器（時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器（1657年獲得專利權(quán)）年獲得專利權(quán)）glT2224Tlg鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：1.單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)力是：A.擺球的重力 B.擺球重力沿圓弧切線的分力C.擺線的拉力 D.擺球重力與擺線拉力的合力答案：答案：B2.單擺（10）的振動(dòng)周期在發(fā)生下述哪些情況中 增大:A.擺球的質(zhì)量增大 B.擺長(zhǎng)增大C.單擺由赤道移到北極 D.增大振幅答案：答案：B3.一擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺,在懸點(diǎn)正下方5L/9處有一釘子,則這個(gè)單擺的周期是:gLT35答案：小結(jié)：小結(jié)：glT21.在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，球的直徑比線長(zhǎng)短得多，果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，球的直徑比線長(zhǎng)短得多，這樣的裝置叫單擺。這樣的裝置叫單擺。2.在擺角很小的情況下，單擺所受回復(fù)力跟位移成正比且在擺角很小的情況下，單擺所受回復(fù)力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。3.單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。4.4.單擺的應(yīng)用單擺的應(yīng)用:)利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí)利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí) )測(cè)定重力加速度測(cè)定重力加速度再 見(jiàn)9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。2022-9-262022-9-26Monday,September 26,202210、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:44 PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269/26/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、比不了得就不比，得不到的就不要。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022-9-262022-9-26September 26,202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2022-9-262022-9-26Monday,September 26,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:44 PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269/26/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、楚塞三湘接，荊門九派通。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022-9-262022-9-26September 26,202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022-9-262022-9-26Monday,September 26,202210、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。2022-9-262022-9-262022-9-269/26/2022 4:52:44 PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022-9-262022-9-262022-9-26Sep-2226-Sep-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022-9-262022-9-262022-9-26Monday,September 26,202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-269/26/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。2022年9月26日星期一2022-9-262022-9-262022-9-2615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。2022年9月2022-9-262022-9-262022-9-269/26/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022-9-262022-9-26September 26,202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2022-9-262022-9-262022-9-262022-9-26MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感 謝 您 的 下 載 觀 看感 謝 您 的 下 載 觀 看專家告訴