探究擺鐘的物理原理講解課件

1、 1.3 探究擺鐘的物理原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 理解單擺振動(dòng)的特點(diǎn)及其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件2理解步調(diào)和相位的概念3觀察實(shí)驗(yàn)，概括單擺振動(dòng)特點(diǎn)，培養(yǎng)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力重點(diǎn)：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)難點(diǎn)：相位的理解什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的回復(fù)力具有什么特征？ 溫故知新回復(fù)力與位移成正比而方向相反，總是指向平衡位置。OABCDXF生活中的擺動(dòng)秋千風(fēng)鈴吊燈擺鐘 在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果細(xì)線的質(zhì)量與小球相比可以忽略，球的直徑與線的長(zhǎng)度相比也可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺 一單擺 單擺是一個(gè)理想化的模型。擺線：質(zhì)量不計(jì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球直徑不可伸縮擺球：質(zhì)點(diǎn)（體積小 質(zhì)量大）空氣阻力

2、不計(jì)說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用的單擺小球大小不可略，擺長(zhǎng) L擺線長(zhǎng)度小球半徑擺長(zhǎng)想一想：下列裝置能否看作單擺？鐵鏈粗棍上細(xì)繩掛在 細(xì)繩橡皮筋 2341OO長(zhǎng)細(xì)線 5鋼球做一做：?jiǎn)螖[在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？ 二單擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1、單擺振動(dòng)圖像：實(shí)驗(yàn)演示運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦圖像 2單擺的的回復(fù)力1）的來(lái)源示意OOmgT切向： 法向： 回復(fù)力：（向心力）（回復(fù)力） 在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。2）回復(fù)力的來(lái)源說(shuō)明：擺球所受重力沿著圓弧切線方向的分力xx當(dāng)很小時(shí)，3.單擺的回復(fù)力特點(diǎn)mgT若考慮回復(fù)力和位移的方向，（1）弧長(zhǎng)xF回=mgsin結(jié)論：當(dāng)最大擺角很小時(shí)，單擺在豎直面內(nèi)的

3、擺動(dòng)可看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。4、單擺的回復(fù)力角度sin弧度值1o0.017540.017542o0.034900.034913o0.052340.052364o0.069760.069815o0.087160.087276o0.104530.104727o0.121870.122178o0.139170.13863仔細(xì)觀察下面表格：你能得到什么結(jié)論？ 當(dāng)角很小（50）時(shí)，角的正弦值近似等于所對(duì)應(yīng)的弧度值，即sin相同相等不同(3)同相：如果0(或者2的整數(shù)倍)，兩振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)將同時(shí)到達(dá)各自的極大值，并且同時(shí)越過(guò)原點(diǎn)并同時(shí)到達(dá)極小值，它們的步調(diào)_這種情況我們說(shuō)二者同相(4)反相：如果(或者的奇數(shù)倍)，兩振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)中的一個(gè)到達(dá)極大值時(shí)，另一個(gè)將同時(shí)到達(dá)極小值，并且將同時(shí)越過(guò)原點(diǎn)并同時(shí)到達(dá)各自的另一個(gè)極值，它們的步調(diào)正好_這種情況我們說(shuō)二者反相始終相同相反2用振動(dòng)圖像可以直觀地表示不同振動(dòng)的相如圖131所示甲乙圖131小結(jié)： 在最大擺角很小的情況下，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)擺線：質(zhì)量不計(jì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球直徑不可伸縮擺球：質(zhì)點(diǎn)（體積小 質(zhì)量大）1.單擺模型2.單擺的回復(fù)力