第11章第四節(jié)單擺課件(上課習(xí)題)

1、第四節(jié)單擺第四節(jié)單擺二、對單擺周期的理解二、對單擺周期的理解1決定周期大小的因素決定周期大小的因素(1)擺長擺長L.(2)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣犬?dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.(3)與擺球質(zhì)量無關(guān)，在擺角小于與擺球質(zhì)量無關(guān)，在擺角小于5的前提下，的前提下，與振幅無關(guān)與振幅無關(guān)圖圖1142圖圖11433重力加速度重力加速度g(1)若單擺系統(tǒng)只處在重力場中且處于靜止?fàn)顟B(tài)，若單擺系統(tǒng)只處在重力場中且處于靜止?fàn)顟B(tài)，g由單擺所處的空間位置決定，即由單擺所處的空間位置決定，即g，式中，式中R為為物體到地心的距離，物體到地心的距離，M為地球的質(zhì)量，為地球的質(zhì)量，g隨所在隨所在位置的高度的變化而變化另外，在不同星球上位置的高度

2、的變化而變化另外，在不同星球上M和和R也是變化的，所以也是變化的，所以g也不同，也不同，g9.8 m/s2只是在地球表面附近時的取值只是在地球表面附近時的取值(2)等效重力加速度：若單擺系統(tǒng)處在非平衡狀等效重力加速度：若單擺系統(tǒng)處在非平衡狀態(tài)態(tài)(如加速、減速、完全失重狀態(tài)如加速、減速、完全失重狀態(tài))，則一般情況，則一般情況下，下，g值等于擺球相對靜止在自己的平衡位置時，值等于擺球相對靜止在自己的平衡位置時，擺線所受的張力與擺球質(zhì)量的比值擺線所受的張力與擺球質(zhì)量的比值圖圖1144特別提醒：特別提醒：(1)擺長擺長L并不等于繩長，而是等于擺并不等于繩長，而是等于擺球球心球球心(質(zhì)量均勻質(zhì)量均勻)到

3、擺動圓弧的圓心的距離到擺動圓弧的圓心的距離(2)公式中的公式中的g不一定等于不一定等于9.8 m/s2，尤其是單擺，尤其是單擺在復(fù)合場中或斜面上擺動時，在復(fù)合場中或斜面上擺動時，g值往往因情境而值往往因情境而異異即時應(yīng)用即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2要增加單擺在單位時間內(nèi)的擺動次數(shù)，可要增加單擺在單位時間內(nèi)的擺動次數(shù)，可采取的方法是采取的方法是()A增大擺球的質(zhì)量增大擺球的質(zhì)量B縮短擺長縮短擺長C減小擺動的幅度減小擺動的幅度 D升高氣溫升高氣溫答案：答案：B課堂互動講練課堂互動講練單擺周期公式的應(yīng)用單擺周期公式的應(yīng)用有一單擺，其擺長有一單擺，其擺長l1.02 m，已知單擺做

4、簡，已知單擺做簡諧運動，單擺振動諧運動，單擺振動30次用的時間次用的時間t60.8 s，試求：，試求：(1)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁嵌啻?？?dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁嵌啻螅?2)如果將這個擺改為秒擺，擺長應(yīng)怎樣改變？改如果將這個擺改為秒擺，擺長應(yīng)怎樣改變？改變多少？變多少？【思路點撥思路點撥】【答案】【答案】(1)9.79 m/s2(2)縮短縮短0.027 m圖圖1145對單擺模型的拓展對單擺模型的拓展圖圖1146【方法總結(jié)方法總結(jié)】單擺模型指符合單擺運動規(guī)律單擺模型指符合單擺運動規(guī)律的模型，滿足條件：的模型，滿足條件：(1)圓弧運動；圓弧運動；(2)小角度小角度擺動擺動變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2如圖如圖1147所示，曲面所示，曲面AO是一段半是一段半徑為徑為2 m的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于O點，點，AO弧長弧長10 cm.現(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端現(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端A和和AO弧的中點弧的中點B由靜止釋放，到達底端由靜止釋放，到達底端O的速度分別的速度分別為為v1和和v2，所經(jīng)歷的時間分別是，所經(jīng)歷的