高中物理 1.3 單擺 魯科選修34

第三節(jié)單擺.1.單擺在細(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，這樣的裝置叫單擺．懸點(diǎn)：固定細(xì)線：不可伸縮．質(zhì)量不計(jì)．長(zhǎng)．?dāng)[球：?。|(zhì)量大單擺的振動(dòng)回復(fù)力大?。?、向心力大?。?、單擺是以Ｏ點(diǎn)為平衡位置的振動(dòng)．xs角度sinθ弧度值θ1o0.017540.017542o0.034900.034913o0.052340.052364o0.069760.069815o0.087160.087276o0.104530.104727o0.121870.122178o0.139170.13863仔細(xì)觀察下面表格：你能得到什么結(jié)論？當(dāng)θ角很?。é龋?°）時(shí)，角的正弦值近似等于θ所對(duì)應(yīng)的弧度值，即sinθ≈θ很小時(shí)：x單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件回復(fù)力大小：很小時(shí)：在擺角很小的情況下（＜5°），單擺所受回復(fù)力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．x猜想：（1）擺球質(zhì)量m（2）振幅A（擺角θ）（3）擺長(zhǎng)L（4）重力加速度g實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法？實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)與探究：探究單擺周期與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）單擺振動(dòng)的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，當(dāng)擺角θ<5°時(shí)，單擺振動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)（單擺的等時(shí)性）（2）單擺振動(dòng)的周期與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大（3）單擺振動(dòng)的周期與重力加速度有關(guān)，重力加速度越大，周期越小實(shí)驗(yàn)與探究：探究單擺周期與哪些因素有關(guān)T與l的定量關(guān)系做出如下猜測(cè)：T∝l，T∝l2，T∝l1/2……如何確定關(guān)系？作出圖像，如果是過(guò)原點(diǎn)的直線則成正比實(shí)驗(yàn)與探究：探究單擺周期與擺長(zhǎng)的定量關(guān)系荷蘭物理學(xué)家惠更斯單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T跟擺長(zhǎng)l的算術(shù)平方根成正比，跟重力加速度g的算術(shù)平方根成反比，跟振幅、擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)．單擺的周期公式l：擺長(zhǎng)(懸點(diǎn)到小球重心的距離)g：當(dāng)?shù)刂亓铀俣葐螖[的應(yīng)用１．利用它的等時(shí)性計(jì)時(shí)．２．測(cè)定重力加速度．惠更斯在1656年首先利用擺的等時(shí)性發(fā)明了帶擺的計(jì)時(shí)器（1657年獲得專利權(quán)）．單擺小結(jié)3、在擺角小于５°時(shí)，回復(fù)力Ｆ≈－x，單擺的振動(dòng)可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)4、單擺的振動(dòng)周期跟振幅、擺球質(zhì)量的大小無(wú)關(guān)，跟擺長(zhǎng)的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，即

T＝2π1、單擺是一種理想化的物理振動(dòng)模型2、單擺振動(dòng)的回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線方向的分力mgsinθ提供的.1862年，18歲的伽利略離開(kāi)神學(xué)院進(jìn)入比薩大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)，他的心中充滿著奇妙的幻想和對(duì)自然科學(xué)的無(wú)窮疑問(wèn)，一次他在比薩大學(xué)忘掉了向上帝祈禱，雙眼注視著天花板上懸垂下來(lái)?yè)u擺不定的掛燈，右手按著左手的脈搏，口中默默地?cái)?shù)著數(shù)字，在一般人熟視無(wú)睹的現(xiàn)象中，他卻第一個(gè)明白了掛燈每擺動(dòng)一次的時(shí)間是相等的，于是制作了單擺的模型，潛心研究了單擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，給人類奉獻(xiàn)了最初的能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的儀器.探究單擺周期與擺長(zhǎng)的定量關(guān)系組號(hào)擺長(zhǎng)l/cm總時(shí)間t/s周期T=t/n（s）1約20.0左右2約30.0左右3約40.0左右4約50.0左右5約60.0左右6約70.0左右7約80.0左右8約90.0左右9約100.0左右實(shí)驗(yàn)步驟1、如圖制作單擺：細(xì)線上端在鐵架臺(tái)上，下端系一個(gè)小球3、將小球拉至某高度（擺角＜5°），使其在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)2、記下擺長(zhǎng)=細(xì)線長(zhǎng)度（刻度尺）+小球半徑（游標(biāo)卡尺測(cè)直徑）4、測(cè)量周期T：以最低點(diǎn)為計(jì)時(shí)開(kāi)始測(cè)量單擺做50次全振動(dòng)的時(shí)間，算出周期l1d細(xì)線上端的懸掛方式

如甲、乙兩圖畫(huà)出了細(xì)線上端的兩種不同的懸掛方式，哪種比較好？為什么？制作中還要注意：1、擺線盡量細(xì)長(zhǎng)些，伸縮性小些，擺球質(zhì)量盡量大些，體積小些，否則不是單擺.2、擺的振幅不要太大，否則擺的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期測(cè)量要點(diǎn)2、全振動(dòng)1、擺球擺到哪個(gè)位置的時(shí)刻

作為計(jì)時(shí)開(kāi)始與停止的時(shí)刻2、此時(shí)由于最低點(diǎn)速度大，相應(yīng)經(jīng)過(guò)同樣位移時(shí)的時(shí)間誤差就小.1、到達(dá)最高點(diǎn)的位置不容易判斷，在最低點(diǎn)容易判斷9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹(shù)，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:13PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:13PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門(mén)九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:20:13PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/32023/2/32