教科版：高二物理3-4課件：單擺

第二節(jié)單擺一、單擺1、在細(xì)線的一端拴一小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果忽略細(xì)線的長度的微小變化和質(zhì)量，且線長又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。2、單擺是一個(gè)理想化模型下列裝置能否看作單擺：

用下列哪些材料能做成單擺:A.長為1米的細(xì)線B.長為1米的細(xì)鐵絲C.長為0.2米的細(xì)絲線D.長為1米的麻繩E.直徑為5厘米的泡沫塑料球F.直徑為1厘米的鋼球G.直徑為1厘米的塑料球H.直徑為5厘米的鋼球AE懸線：細(xì)、長、伸縮可以忽略擺球：小而重（即密度大）擺長

L=L0+Rθ擺角或偏角擺長:擺球重心到擺動(dòng)圓弧圓心的距離思考：

1.單擺振動(dòng)是不是簡諧運(yùn)動(dòng)？2.單擺由什么力提供回復(fù)力？二、單擺的回復(fù)力

1、受力分析:重力拉力BAOG2G1TGQ方向：沿切線指向平衡位置3、回復(fù)力來源：大小：

F回＝G2=Gsinθ=mgsinθθ重力沿切線方向的分力G22、平衡位置：最低點(diǎn)OxxxAA,OθFG=mgG2G1θxP回復(fù)力大?。篎回＝G1=mgsinθF回＝－kx（簡諧運(yùn)動(dòng)的條件）θ很小，θ<5°lo′結(jié)論在擺角很小的情況下，擺球所受的回復(fù)力跟位移大小成正比，方向始終指向平衡位置（即與位移方向相反），因此單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)一般擺角α<5°單擺振動(dòng)的周期可能與哪些因素有關(guān)呢？1、周期與θ（振幅）是否有關(guān)?2、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)?

4、周期與重力加速度是否有關(guān)?三、單擺的周期探究方法：控制變量法結(jié)論單擺振動(dòng)的周期1、與振幅無關(guān)——單擺的等時(shí)性伽利略首先發(fā)現(xiàn)的2、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4、與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)——重力加速度越大，周期越小三、單擺的周期

探究：單擺振動(dòng)的周期與擺長的關(guān)系單擺振動(dòng)的周期公式：

單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)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。荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn)三、單擺的周期1、惠更斯利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器.2、用單擺測定重力加速度。四、單擺周期公式的應(yīng)用在研制擺鐘時(shí)，惠更斯還制作了一個(gè)秒擺（即周期為2秒的單擺），試計(jì)算秒擺的擺長。(g=9.8m/s2）解：根據(jù)單擺周期公式：∴秒擺的擺長是1m.例題1、單擺作簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的回復(fù)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B課堂練習(xí)2、一個(gè)單擺，周期是T。a.如果擺球質(zhì)量增到2倍，周期將

；b.如果擺的振幅增到2倍，周期將

；c.如果擺長增到2倍，周期將

；d.如果將單擺從赤道移到北京，周期將

；e.如果將單擺從海面移到高山，周期將

；

變小變大變大不變不變課堂練習(xí)小明家從廣州搬到北京去,搬家時(shí)把家中的大擺鐘也帶到北京去了.

問:1.這個(gè)擺鐘到北京后是否還準(zhǔn)時(shí)?

2.若不準(zhǔn),是偏慢還是偏快?

3.如須調(diào)整應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)?課堂練習(xí)3.一擺長為L的單擺,在懸點(diǎn)正下方5L/9處有一釘子,則這個(gè)單擺的周期是多少？課堂思考

小結(jié):1.單擺：理想化的物理模型．在細(xì)線的一端拴上一個(gè)小球，另一端固定在懸點(diǎn)上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略不計(jì)，擺線長比小球直徑大得多，這樣的裝置叫單擺．3.單擺的周期公式：單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)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)．單擺的周期公式：2.單擺做簡諧的條件：在