5-2單擺的振動.電子教案教學課件

1、 教學基本要求 擺的振動是常見的振動之一，最簡單的擺是單擺。擺的振動是常見的振動之一，最簡單的擺是單擺。一、一、單擺單擺 在一根不能伸縮的輕線的下端，在一根不能伸縮的輕線的下端，懸掛一個大小可以不計的小球，小懸掛一個大小可以不計的小球，小球偏離平衡位置一個小角度球偏離平衡位置一個小角度（?。ㄐ∮谟冢涂梢栽谝回Q直面內來），就可以在一豎直面內來回擺動，如圖所示。這種裝置叫做回擺動，如圖所示。這種裝置叫做單擺單擺。 教學基本要求1.1.受力分析受力分析 B單擺的平衡位置單擺的平衡位置OMA擺角擺角 教學基本要求NOTGG2G1 M 教學基本要求NOTGG2G1 G2是使擺球振動的是使擺球振動的回

2、復力回復力。大?。捍笮。篎G2=Gsin =mg sin 方向：沿切線指向平衡位置方向：沿切線指向平衡位置擺球擺球重力的分力重力的分力G2始始終沿軌跡切向終沿軌跡切向指向平指向平衡位置衡位置O。M單擺的單擺的 回復力回復力： 教學基本要求NOTGG2G1 M小角度下的近似：小角度下的近似：sin X/L近似近似成立條件：成立條件： 5 教學基本要求OM 5的條件下：的條件下：位移方向與回復力方向相反位移方向與回復力方向相反F= mgL XF= kx 2.回復力表達方式回復力表達方式k=mgL常數(shù)常數(shù)N簡諧運動簡諧運動XF 教學基本要求3.3.結論結論 單擺振動是簡諧運動單擺振動是簡諧運動特征：

3、回復力的大小與位移的特征：回復力的大小與位移的大小成正比大小成正比， 回復力的方向與位移的回復力的方向與位移的方向相反方向相反。條件：擺角條件：擺角 5 5mgFxl 教學基本要求二、二、單擺的周期單擺的周期A. 單擺的周期與單擺的周期與質量質量B. 單擺的周期與單擺的周期與擺長擺長C. 單擺的周期與單擺的周期與振幅振幅無關無關.有關有關.無關無關,這種與振幅無關的性質叫做單擺的等時性這種與振幅無關的性質叫做單擺的等時性 。 教學基本要求glT2周期公式周期公式條件：擺角條件：擺角 5 5 單擺做簡諧運動的振動周期跟擺長的平方根成正單擺做簡諧運動的振動周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平

4、方根成反比，與振幅、擺球的比，跟重力加速度的平方根成反比，與振幅、擺球的質量無關。這個結論稱為質量無關。這個結論稱為單擺振動定律單擺振動定律。荷蘭物理學家荷蘭物理學家惠更斯惠更斯研究發(fā)現(xiàn)：研究發(fā)現(xiàn)：應用應用：惠更斯利用單擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時：惠更斯利用單擺的等時性發(fā)明了帶擺的計時器；利用單擺準確地測定各地的重力加速度。器；利用單擺準確地測定各地的重力加速度。 教學基本要求222229.8012 20.9930( )44lTggTlm 解：解：0.9930m 答：在北京的秒擺的擺長應該是答：在北京的秒擺的擺長應該是例題例題 我們通常把振動的半周期為的單擺叫做我們通常把振動的半周期為的單擺叫做秒擺，北京的重力加速度為，問在北京的秒擺的秒擺，北京的重力加速度為，問在北京的秒擺的擺長應該是多少？擺長應該是多少？29.8012/,2m s Ts已知：已知：l求：求： 教學基本要求小結：小結：1在擺角 5的條件下，單擺的振動可看作簡諧運動。2單擺周期與擺長和重力加速度有關，與振幅和質量無關。3單擺振動周期公式：glT2 教學基本要求選擇進入下一節(jié)：選擇進入下一節(jié)：5-1 5-1 簡諧振動簡諧振動5-2