高二物理單擺

11.4單擺以下擺是否是單擺：粗麻繩

細(xì)繩橡皮筋

②③④①AOO’A

用下列哪些材料能做成單擺:A.長(zhǎng)為1米的細(xì)線B.長(zhǎng)為1米的細(xì)鐵絲C.長(zhǎng)為0.2米的細(xì)絲線D.長(zhǎng)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AF懸線：細(xì)、長(zhǎng)、伸縮可以忽略擺球：小而重（即密度大）思考：?jiǎn)螖[振動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？（1）單擺圖像（2）回復(fù)力擺長(zhǎng)

L=L0+Rθ擺角或偏角擺長(zhǎng):擺球重心到擺動(dòng)圓弧圓心的距離二、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)OxxxF回＝G2=Gsinθ

=mgsinθ≈mgθL≈mgLX位移方向與回復(fù)力方向相反F回=-kx

F回=mgL

X–x當(dāng)θ很小時(shí)，x≈弧長(zhǎng)=Lθsinθ≈θ（k=mgL）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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)一般擺角α<10°三、單擺的周期單擺振動(dòng)的周期可能與哪些因素有關(guān)呢？1、周期與振幅是否有關(guān)?2、周期與擺球的質(zhì)量是否有關(guān)?3、周期與擺長(zhǎng)是否有關(guān)?演示演示演示結(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(zhǎng)有關(guān)——擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，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，周期越小單擺振動(dòng)的周期公式：

單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)周期跟擺長(zhǎng)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)四、單擺周期公式的應(yīng)用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(cè)定重力加速度。

1、下列關(guān)于單擺的說法正確的是()

A.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)其合力為零. B.擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)其回復(fù)力為零.C.單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由擺球重力與擺線拉力的合力提供的.D.單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供的.課堂訓(xùn)練2、關(guān)于單擺的振動(dòng)，以下說法正確的是()A.擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，所受合外力為零

。B.擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)，所受合外力指向懸點(diǎn)。C.擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)，所受合外力指向懸點(diǎn)

。D.擺球擺到最低點(diǎn)時(shí)，所受合外力為零。3、在下述哪些情況下單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)周期會(huì)變大()A.擺球質(zhì)量增大

B.擺長(zhǎng)減小C.單擺由赤道移到北京D.單擺由海平面移到高山頂上4、一位廣州人冬天去哈爾濱旅游，在一家大型超市以高價(jià)購(gòu)買了一臺(tái)精致的擺鐘，買的時(shí)候發(fā)現(xiàn)它走時(shí)很準(zhǔn)?；氐綇V州不到兩天就走時(shí)相差一分多鐘。于是大呼上當(dāng)，心里極其氣憤。后來，他求助了“消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)協(xié)會(huì)”，準(zhǔn)備與該超市打一場(chǎng)索賠官司，消費(fèi)者協(xié)會(huì)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品貨真價(jià)實(shí)，那么問題出在哪兒呢？小結(jié)1、單擺的理想化模型：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)，球的直徑比線長(zhǎng)短得多。2、單擺運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：