高中物理精品：?jiǎn)螖[課件(上課必備)

1、秋千擺鐘祁陽(yáng)四中 柏國(guó)卿1.1.構(gòu)成：構(gòu)成：細(xì)線、小球細(xì)線、小球 . .2.2.“理想化理想化”的體現(xiàn)：的體現(xiàn)：細(xì)線的質(zhì)量與小球相比可以忽略細(xì)線的質(zhì)量與小球相比可以忽略, ,球的直徑與線的長(zhǎng)度相比可以忽略球的直徑與線的長(zhǎng)度相比可以忽略. .1.1.回復(fù)力的大?。夯貜?fù)力的大?。篏 FFG1當(dāng)當(dāng)很小時(shí)很小時(shí)F與與x方向相反方向相反設(shè)設(shè)則有則有2.2.單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件：?jiǎn)螖[作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件： 偏角偏角很小很小AOA3.3.單擺的運(yùn)動(dòng)單擺的運(yùn)動(dòng)G FFG11.1.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：?jiǎn)螖[的周期與擺球的質(zhì)量單擺的周期與擺球的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)的振幅無運(yùn)動(dòng)的振幅無關(guān)，但與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大關(guān)，但與擺

2、長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大. .2.2.周期周期T T與擺長(zhǎng)與擺長(zhǎng) 的定量關(guān)系：的定量關(guān)系：惠更斯，荷蘭物理惠更斯，荷蘭物理學(xué)家、天文學(xué)家、學(xué)家、天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家，土衛(wèi)六的數(shù)學(xué)家，土衛(wèi)六的發(fā)現(xiàn)者，他還發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)者，他還發(fā)現(xiàn)了獵戶座大星云和了獵戶座大星云和土星光環(huán)，他還設(shè)土星光環(huán)，他還設(shè)計(jì)了用來計(jì)時(shí)的擺計(jì)了用來計(jì)時(shí)的擺鐘。他是介于伽利鐘。他是介于伽利略與牛頓之間一位略與牛頓之間一位重要的物理學(xué)先驅(qū)。重要的物理學(xué)先驅(qū)。3.3.單擺的周期公式：?jiǎn)螖[的周期公式：1.1.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：2.2.測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器: :秒表、直尺、游標(biāo)卡尺秒表、直尺、游標(biāo)卡尺. .3. 3. 圖象的斜率圖象的斜率: :g

3、lT2公式：224Tlg小結(jié)小結(jié): :單擺的周期單擺的周期T TglTsin2glT2擺球重心到擺動(dòng)圓弧圓心的距離。擺球重心到擺動(dòng)圓弧圓心的距離。o雙線擺雙線擺Lo例例. 如圖，一小球用長(zhǎng)為如圖，一小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線系于與水平面的細(xì)線系于與水平面成成角的光滑斜面內(nèi)，小球呈平衡狀態(tài)。若使細(xì)角的光滑斜面內(nèi)，小球呈平衡狀態(tài)。若使細(xì)線偏離平衡位置，其偏角小于線偏離平衡位置，其偏角小于5o，然后將小球由，然后將小球由靜止釋放，則小球到達(dá)最低點(diǎn)所需的時(shí)間為多少？靜止釋放，則小球到達(dá)最低點(diǎn)所需的時(shí)間為多少？ 不論懸點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)或還是受別的作用力，等效重力加速度的取不論懸點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)或還是受別的作用力，等效重力加

4、速度的取值總是單擺不振動(dòng)時(shí)，擺線的拉力與擺球質(zhì)量的比值值總是單擺不振動(dòng)時(shí)，擺線的拉力與擺球質(zhì)量的比值(g=T/m)(g=T/m)。sin2gLT 一單擺，擺長(zhǎng)為一單擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng) L，擺球質(zhì)量為，擺球質(zhì)量為m m，懸在升降機(jī)頂部，當(dāng)升，懸在升降機(jī)頂部，當(dāng)升降機(jī)以加速度降機(jī)以加速度a a下降時(shí)，求：?jiǎn)螖[周期下降時(shí)，求：?jiǎn)螖[周期T T。 a等效重力加速度等效重力加速度g=T/m=g-a 在平衡位置，且相對(duì)靜止時(shí)（相對(duì)升降機(jī)），在平衡位置，且相對(duì)靜止時(shí)（相對(duì)升降機(jī)），擺繩拉力擺繩拉力 T=mg-ma解：解：agLT2則則變形：若升降機(jī)以加速度變形：若升降機(jī)以加速度a a上升呢？上升呢？agLT2單擺處

5、于超重狀態(tài)時(shí)，等效單擺處于超重狀態(tài)時(shí)，等效g=g+ag=g+a，失重時(shí)等效，失重時(shí)等效g=g-ag=g-a 如圖有一帶電量為如圖有一帶電量為q q的小球，用長(zhǎng)為的小球，用長(zhǎng)為 L L的絕緣細(xì)的絕緣細(xì)線懸掛在勻強(qiáng)電場(chǎng)線懸掛在勻強(qiáng)電場(chǎng)E E中，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與重力方向相中，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與重力方向相同，當(dāng)小球小角度擺動(dòng)時(shí)，求擺動(dòng)周期。（小球半徑同，當(dāng)小球小角度擺動(dòng)時(shí)，求擺動(dòng)周期。（小球半徑為為r r，重力加速度為，重力加速度為g g）E變形：若把勻強(qiáng)電場(chǎng)變?yōu)樗较蛴夷兀孔冃危喝舭褎驈?qiáng)電場(chǎng)變?yōu)樗较蛴夷兀?單擺不擺動(dòng)時(shí)在平衡位置，擺繩拉力單擺不擺動(dòng)時(shí)在平衡位置，擺繩拉力 T=mg+Eq解：解：mEqgl

6、T2則則等效重力加速度等效重力加速度mEqgmTg 不論懸點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)或還是受別的作用力，等效重力加速度的取不論懸點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)或還是受別的作用力，等效重力加速度的取值總是單擺不振動(dòng)時(shí)，擺線的拉力與擺球質(zhì)量的比值值總是單擺不振動(dòng)時(shí)，擺線的拉力與擺球質(zhì)量的比值(g=T/m)(g=T/m)。注意：此結(jié)論在除去繩子拉力或者等效拉力外，其它力是恒力的注意：此結(jié)論在除去繩子拉力或者等效拉力外，其它力是恒力的情況下普遍適用，否則要由單擺周期的本質(zhì)來考慮！情況下普遍適用，否則要由單擺周期的本質(zhì)來考慮！+例例. . 一單擺的懸點(diǎn)處有一帶正電一單擺的懸點(diǎn)處有一帶正電q q小球，懸掛的小球也帶正電小球，懸掛的小球也帶正電q q，擺長(zhǎng)為擺長(zhǎng)為L(zhǎng) L，小球半徑可忽略，求單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)的周期。，小球半徑可忽略，求單擺做小角度擺動(dòng)時(shí)的周期。分析：此時(shí)小球除去繩子拉力受重力和庫(kù)侖力，而分析：此時(shí)小球除去繩子拉力受重力和庫(kù)侖力，而庫(kù)侖力方向不斷變化！故不能應(yīng)用所述結(jié)論解題。庫(kù)侖力方向不斷變化！故不能應(yīng)用所述結(jié)論解題。應(yīng)當(dāng)考慮此時(shí)回復(fù)力的