2023學(xué)年完整公開(kāi)課版單擺2

什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期?做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的回復(fù)力具有什么特征？任務(wù)一溫故知新回復(fù)力與位移成正比而方向相反，總是指向平衡位置。OABCDXF

1.3

單擺授課人：孫佳星生活中的擺動(dòng)

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。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?單擺的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎?你如何判斷?二．單擺的運(yùn)動(dòng)方法一：運(yùn)動(dòng)學(xué)角度方法二：動(dòng)力學(xué)角度F回=-kx1、平衡位置O：OO'小球靜止:G=TＧT二．單擺的運(yùn)動(dòng)OO'mgT切向：法向：回復(fù)力：（向心力）（回復(fù)力）2、任意位置P處F回=mg?sinθθ

很小時(shí)：運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：在偏角很小(θ＜10度）)）的情況下，單擺所受回復(fù)力跟偏離平衡位置的位移成正比且方向相反，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。F回=mg?sinθ若考慮回復(fù)力和位移的方向，二．單擺的運(yùn)動(dòng)

一個(gè)大慶人去香港旅游，在一家大型超市以高價(jià)購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)精致的擺鐘，買(mǎi)的時(shí)候走時(shí)很準(zhǔn)。回到大慶后不到兩天走時(shí)就相差一分多鐘。于是大呼上當(dāng)，心里極其氣憤。后來(lái)，他求助“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(wèn)題出在哪兒呢？三．單擺的周期單擺的周期猜想？振幅質(zhì)量擺長(zhǎng)重力加速度探究實(shí)驗(yàn)：

單擺振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)呢？實(shí)驗(yàn)：周期是否與振幅有關(guān)？單擺的振動(dòng)周期與其振幅無(wú)關(guān)(等時(shí)性)。擺長(zhǎng)相同質(zhì)量相同重力加速度相同振幅不同實(shí)驗(yàn)：周期與擺長(zhǎng)是否有關(guān)？單擺振動(dòng)周期和擺長(zhǎng)有關(guān)：擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)。振幅相同質(zhì)量相同重力加速度相同擺長(zhǎng)不同實(shí)驗(yàn)：周期與重力加速度是否有關(guān)？振幅相同質(zhì)量相同擺長(zhǎng)相同重力加速度不同實(shí)驗(yàn)：周期與重力加速度是否有關(guān)？振幅相同質(zhì)量相同擺長(zhǎng)相同重力加速度不同單擺振動(dòng)周期和重力加速度有關(guān)：重力加速度越大，周期越短。單擺振動(dòng)周期與小球質(zhì)量，振幅無(wú)關(guān)；與擺長(zhǎng)有關(guān)：擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越長(zhǎng)。與重力加速度有關(guān)，g越大，周期越短。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：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。三．單擺的周期惠更斯（荷蘭）那個(gè)大慶人所買(mǎi)的擺鐘，走時(shí)不準(zhǔn)的原因是什么？應(yīng)該如何調(diào)整？學(xué)以致用：1、一單擺的擺長(zhǎng)l＝0.4m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热?0m/s2,求該單擺的周期是多少？由單擺的周期公式=1.256m

有一單擺，其擺長(zhǎng)l＝1.02m，已知單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)周期為2.027s，求：當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣仁嵌啻?？任?wù)三達(dá)標(biāo)提升思考：如果將這個(gè)擺改為秒擺，擺長(zhǎng)應(yīng)改變多少？2、單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力由下列哪些力提供（）

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B3、下列哪些情況可使單擺（＜10°）的振動(dòng)周期增大()

A.擺球的質(zhì)量增大B.擺長(zhǎng)增大C.單擺由赤道移到北極D.增大振幅B

4、懸掛于同一點(diǎn)的兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等，A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，O為平衡位置，分別把它們拉離平衡位置同時(shí)釋放，若最大的擺角都小于10°，那么它們將相遇在（）

Ａ.Ｏ點(diǎn)Ｂ.Ｏ點(diǎn)左側(cè)Ｃ.Ｏ點(diǎn)右側(cè)Ｄ.無(wú)法確定A課堂小結(jié)：

在最大擺角很小的情況下，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．?dāng)[線：質(zhì)量不計(jì)長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球直徑不可伸縮擺球：