单摆精品件讲稿.ppt
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1、单摆精品件第一页,讲稿共四十四页哦课前自主学案课前自主学案核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第第3节节第二页,讲稿共四十四页哦课标定位课标定位学习目标:学习目标:1.知道什么是单摆,理解单摆做简谐运动的条知道什么是单摆,理解单摆做简谐运动的条件和单摆振动的特点件和单摆振动的特点2知道影响单摆周期的主要因素,掌握单摆周期公式知道影响单摆周期的主要因素,掌握单摆周期公式并能用其进行有关计算并能用其进行有关计算3会用单摆测重力加速度会用单摆测重力加速度重点难点:重点难点:1.对单摆回复力的分析对单摆回复力的分析2单摆周期公式的理解及其应用单摆周期
2、公式的理解及其应用第三页,讲稿共四十四页哦课前自主学案课前自主学案一、单摆的运动一、单摆的运动1单摆单摆(1)单摆:如图单摆:如图131所示,把一根细线所示,把一根细线上端固定,下端拴一小球,线的上端固定,下端拴一小球,线的_与球的与球的_可以忽略不计,这样的装可以忽略不计,这样的装置就叫单摆,它是实际摆的理想化模型置就叫单摆,它是实际摆的理想化模型图图131质量质量大小大小第四页,讲稿共四十四页哦(2)实际摆看成单摆的条件实际摆看成单摆的条件摆线的摆线的_与摆线长度相比小得多;与摆线长度相比小得多;悬线的质量与摆球质量相比悬线的质量与摆球质量相比_得多;得多;摆球的摆球的_与摆线长度相比小得
3、多与摆线长度相比小得多2单摆摆球的受力分析单摆摆球的受力分析(1)回复力的来源:摆球的重力沿圆弧切线方向的回复力的来源:摆球的重力沿圆弧切线方向的_形变量形变量小小大小大小分力分力第五页,讲稿共四十四页哦平衡位置平衡位置简谐简谐第六页,讲稿共四十四页哦思考感悟思考感悟单摆做简谐运动,当摆球运动到平衡位置时,摆球是处于单摆做简谐运动,当摆球运动到平衡位置时,摆球是处于平衡状态吗?平衡状态吗?提示:提示:不是简谐运动回复力为零的位置叫平衡位置单摆不是简谐运动回复力为零的位置叫平衡位置单摆简谐运动的回复力是摆球所受重力沿切线方向的分力,或者简谐运动的回复力是摆球所受重力沿切线方向的分力,或者说是摆球
4、所受合力沿切线方向的分力,摆球所受合力在法线说是摆球所受合力沿切线方向的分力,摆球所受合力在法线方向方向(摆线方向摆线方向)的分力提供摆球做圆周运动的向心力即的分力提供摆球做圆周运动的向心力即当摆球运动到平衡位置时,只有回复力为零,而不是合当摆球运动到平衡位置时,只有回复力为零,而不是合外力为零,所以摆球运动到平衡位置时不是处于平衡状外力为零,所以摆球运动到平衡位置时不是处于平衡状态态第七页,讲稿共四十四页哦二、单摆的周期二、单摆的周期1探究影响单摆周期的因素探究影响单摆周期的因素(1)探究方法:探究方法:_法法(2)实验结论实验结论单摆周期与摆球质量单摆周期与摆球质量_单摆周期与振幅单摆周期
5、与振幅_单摆的摆长越长,周期单摆的摆长越长,周期_;摆长越短,周期;摆长越短,周期_控制变量控制变量无关无关无关无关越长越长越小越小第八页,讲稿共四十四页哦2单摆的周期公式单摆的周期公式(1)周期公式是荷兰物理学家周期公式是荷兰物理学家_首先提出的首先提出的(2)单摆的等时性:单摆做简谐运动时,其周期与单摆的等时性:单摆做简谐运动时,其周期与_无关无关(3)公式:公式:T_.即即T与摆长与摆长l的二次方根成的二次方根成_,与重力加速度,与重力加速度g的二次方根成的二次方根成_惠更斯惠更斯振幅振幅正比正比反比反比第九页,讲稿共四十四页哦等时等时摆长摆长摆长摆长振动周期振动周期第十页,讲稿共四十四
6、页哦核心要点突破核心要点突破一、单摆做简谐运动的条件一、单摆做简谐运动的条件判断单摆是否做简谐运动,可分析摆判断单摆是否做简谐运动,可分析摆球的受力情况,看回复力是否符合球的受力情况,看回复力是否符合Fkx的特点,如图的特点,如图132.图图132第十一页,讲稿共四十四页哦第十二页,讲稿共四十四页哦特别提醒:特别提醒:(1)单摆振动的回复力为摆球重力沿圆弧切线单摆振动的回复力为摆球重力沿圆弧切线方向的分力,回复力不是摆球所受的合外力方向的分力,回复力不是摆球所受的合外力(2)单摆的摆动不一定都是简谐运动,只有单摆做小角度单摆的摆动不一定都是简谐运动,只有单摆做小角度(摆角小于摆角小于5)摆动时
7、才认为是简谐运动摆动时才认为是简谐运动第十三页,讲稿共四十四页哦第十四页,讲稿共四十四页哦第十五页,讲稿共四十四页哦图图133第十六页,讲稿共四十四页哦第十七页,讲稿共四十四页哦第十八页,讲稿共四十四页哦即时应用即时应用(即时突破,小试牛刀即时突破,小试牛刀)1.如图如图134所示,三根长为所示,三根长为l的绳,小球的直径为的绳,小球的直径为d,两,两绳与天花板的夹角绳与天花板的夹角30,若摆球在纸面内做小角度,若摆球在纸面内做小角度的左右摆动,则此摆的摆动周期为的左右摆动,则此摆的摆动周期为_,若摆球,若摆球做垂直纸面的小角度摆动,则此摆的摆动周期为做垂直纸面的小角度摆动,则此摆的摆动周期为
8、_图图134第十九页,讲稿共四十四页哦第二十页,讲稿共四十四页哦第二十一页,讲稿共四十四页哦第二十二页,讲稿共四十四页哦(3)测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度,且满足测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度,且满足偏角小于偏角小于5,然后释放摆球,当单摆摆动稳定后,在过平,然后释放摆球,当单摆摆动稳定后,在过平衡位置时用秒表开始计时,测量衡位置时用秒表开始计时,测量3050次全振动的时间计次全振动的时间计算出摆动一次的平均时间,即为单摆的振动周期算出摆动一次的平均时间,即为单摆的振动周期T.(4)改变摆长,重复以上实验,获取多组改变摆长,重复以上实验,获取多组l、T数据数据第二十三页,讲稿共四
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