單擺單擺高二物理選修3-4-11

生活中經(jīng)常可以看到懸掛起來的物體在豎直平面內(nèi)擺動。我們用細線懸掛著的小球來研究擺動的規(guī)律。L

生活中經(jīng)?？梢钥吹綉覓炱饋淼奈矬w在豎直平面內(nèi)擺動。我們用

1.如右圖，一根不可伸長的細線下面懸掛一個小球,且如果細線的質(zhì)量與小球相比可以忽略、球的直徑與線的長度相比也可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺。單擺是實際擺的理想化模型。一.單擺L1.如右圖，一根不可伸長的細線下面懸掛一個小球,且下列裝置哪個能看作單擺？ABCDEF(F)下列裝置哪個能看作單擺？ABCDEF(F)

2.單擺是一種理想化的物理模型，理想化條件是：(1).單擺的擺長L遠大于擺球的直徑d，即L》d。(2).單擺擺球質(zhì)量M遠大于擺線質(zhì)量m，即M》m。

(3).擺線柔軟且伸長量很小。2.單擺是一種理想化的物理模型，理擺長

L=L0+R擺線長

L03.單擺的結(jié)構(gòu)θ擺角擺長:擺球重心到擺動圓弧圓心的距離偏角:擺球擺到最高點時，細線與豎直方向的夾角擺長L=L0+R擺線長L03.單擺的結(jié)構(gòu)θ擺角擺長懸線：細、長、柔、伸縮可以忽略擺球：小而重（即密度大）1.一般實驗時用下列哪些材料做成單擺較合適()A.長為1米的細線

B.長為0.2米的細鐵絲

C.直徑為5厘米的泡沫塑料球

D.直徑為1厘米的鋼球AD課堂練習懸線：細、長、柔、伸縮可以忽略擺球：小而重（即密度大）1.一思考單擺振動是不是簡諧運動？

根據(jù)回復力的規(guī)律是否滿足F=-kx形式去判斷?思考單擺振動是不是簡諧運動？根據(jù)回復力的規(guī)律是否滿足F=-高二物理選修3-4-11C

2、受力分析:BAO3、回復力來源：重力沿切線方向的分力G21、平衡位置大?。篏2=mgsinθθTGG2G1最低點O二.單擺的回復力C2、受力分析:BAO3、回復力來源：重力沿切線方向的分力擺角θ正弦值弧度值

1°0.017540.01745

2°0.034900.03491

3°0.052340.05236

4°0.069760.06981

5°0.087160.08727

6°0.104530.10472

7°0.121870.12217

8°0.139170.13963在擺角小于5度的條件下：Sinθ≈θ（弧度值）擺角θ正弦值弧度值1°0.017540.01745高二物理選修3-4-11

x當θ很小時，x≈弧長=LθF＝G2=mgsinθ位移方向與回復力方向相反sinθ≈θPO位移方向:由O指向P回復力方向:由P指向Ox當θ很小時，x≈弧長=LθF＝G2=mgsinθ位移方結(jié)論在擺角很?。é?lt;5°

）的情況下，擺球所受的回復力跟它偏離平衡位置的位移成正比，方向總是指向平衡位置，因此單擺做簡諧運動。結(jié)論在擺角很?。é?lt;5°）的情況下，擺球所受2.單擺作簡諧運動時的回復力是（）

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課堂練習B2.單擺作簡諧運動時的回復力是（）課堂練習BA.擺球擺到最高點時，所受合外力為零。B.擺球擺到最高點時，所受合外力指向懸點。C.擺球擺到最低點時，所受合外力指向懸點。D.擺球擺到最低點時，所受合外力為零。C課堂練習3.關(guān)于單擺的振動，以下說法正確的是()A.擺球擺到最高點時，所受合外力為零。C課堂練習3.單擺振動的周期可能與哪些因素有關(guān)呢？2.周期與振幅是否有關(guān)?1.周期與擺球的質(zhì)量是否有關(guān)?3.周期與擺長是否有關(guān)?三.單擺的周期探究方法：控制變量法單擺振動的周期可能與哪些因素有關(guān)呢？2.周期與振幅是高二物理選修3-4-112.與振幅無關(guān)——單擺的等時性。1.與擺球的質(zhì)量無關(guān)。3.與擺長有關(guān)——擺長越長，周期越大。實驗總結(jié)2.與振幅無關(guān)——單擺的等時性。1.與擺球的質(zhì)量無關(guān)。3.與惠更斯，荷蘭物理學家,他通過大量實驗得到周期的計算公式，他還設(shè)計了用來計時的擺鐘。2.單擺的周期公式：glTp2=結(jié)論1.單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)?；莞?，荷蘭物理學家,他通過大量實驗得到周期的計算公式，他還4.在下述哪些情況下單擺的簡諧振動周期會變大()A.擺球質(zhì)量增大B.擺長減小C.單擺由赤道移到北京D.單擺由海平面移到高山頂上D課堂練習4.在下述哪些情況下單擺的簡諧振動周期會變大(１.利用它的等時性計時四.單擺的應用惠更斯在1656年首先利用擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時器（1657年獲得專利權(quán)）。周期T=2s的單擺叫做秒擺２.測定重力加速度１.利用它的等時性計時四.單擺的應用惠更斯在16565.一擺長為L的單擺,在懸點正下方5L/9處有一釘子，這個單擺的周期應該怎么算？L課堂練習5.一擺長為L的單擺,在懸點正下方5L/9處有一釘子，這個單

本課小結(jié)1.一根不可伸長的細線下面懸掛一個小球,且如果細線的質(zhì)量與小球相比可以忽略、球的直徑與線的長度相比也可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺。2.單擺做簡諧的條件：在擺角很小的情況下(θ<5°)，單擺所受回復力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡諧運動。3.單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無關(guān)。