2023學(xué)年完整公開(kāi)課版單擺

1.如何證明物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？①x-t圖像為正弦曲線。②回復(fù)力滿足F=-

kx的形式?？偸侵赶蚱胶馕恢?，與位移方向相反復(fù)習(xí)回顧2.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體回復(fù)力方向有什么特征？4.單擺第二章機(jī)械振動(dòng)

4.單擺

一位廣州人去哈爾濱旅游，在一家商場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)擺鐘，買(mǎi)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)相差三分多鐘，他大呼上當(dāng)。于是求助了“消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)協(xié)會(huì)”，準(zhǔn)備索賠。但消費(fèi)者協(xié)會(huì)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品貨真價(jià)實(shí)，問(wèn)題出在哪呢？導(dǎo)入新課秋千大擺錘導(dǎo)入新課單擺是一個(gè)理想化的模型。擺線:①質(zhì)量不計(jì)②長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于小球直徑③不可伸縮擺球:質(zhì)點(diǎn)(體積小質(zhì)量大)注意:實(shí)際應(yīng)用的單擺小球大小不可忽略,

擺長(zhǎng)L＝擺線長(zhǎng)度＋小球半徑1.單擺模型的建立想一想: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?1.單擺模型的建立想一想:單擺是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？證明:單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).方法一:x-t圖像為正弦曲線2.單擺是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方法二:理論證明（F回=-kx）OO'mgT切向:

徑向:

(向心力)(回復(fù)力)回復(fù)力:mgsinθmgcosθ2.單擺是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方法二:理論證明xT結(jié)論:當(dāng)擺角很?。é?lt;5°）時(shí),單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng)可看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。2.單擺是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)猜想？振幅

質(zhì)量

擺長(zhǎng)重力加速度

單擺振動(dòng)的周期與哪些因素有關(guān)呢？思考3.單擺的周期3.單擺的周期周期公式:

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?；莞?荷蘭)想辦法解決擺鐘不準(zhǔn)的困難：1.是什么原因?qū)е聰[鐘不準(zhǔn)了？2.你認(rèn)為擺鐘變快了還是變慢了？3.應(yīng)該調(diào)節(jié)擺鐘的什么？怎么調(diào)節(jié)？4.一旦擺鐘準(zhǔn)了，在地點(diǎn)不變的情況下可以隨便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)嗎？3.單擺的周期例1、周期T=2s的單擺叫做秒擺,試計(jì)算秒擺的擺長(zhǎng)。(g=9.8m/s2)解:根據(jù)單擺周期公式:∴秒擺的擺長(zhǎng)是1m.4.例題4.例題

例2、一個(gè)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺,周期是1s(

)A.擺長(zhǎng)縮短為原來(lái)的1/4時(shí),頻率是2HzB.擺球的質(zhì)量減小為原來(lái)的1/4時(shí),周期是4秒C.振幅減為原來(lái)的1/4時(shí)周期是1秒D.如果重力加速度減為原來(lái)的1/4時(shí),頻率是0.5Hz.ACD

惠更斯于1656年發(fā)明了世界上第一個(gè)用擺的等時(shí)性來(lái)計(jì)時(shí)的時(shí)鐘。

(1657年獲得專利權(quán))應(yīng)用一:計(jì)時(shí)器5.應(yīng)用應(yīng)用二:測(cè)量重力加速度5.應(yīng)用1.關(guān)于單擺,下列說(shuō)法中正確的是()A.擺球受到的回復(fù)力方向總是指向平衡位置B.擺球受到的回復(fù)力是它的合力C.擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí),所受的合力為零D.擺角很小時(shí),擺球受到的合力大小跟擺球相對(duì)平衡位置的位移大小成正比A6.課堂練習(xí)2.下列哪些情況可使單擺(＜5°)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B6.課堂練習(xí)

3.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5°,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A6.課堂練習(xí)4.已知單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi),單擺b完成6次全振動(dòng),兩擺長(zhǎng)之差為1.6m,則兩單擺長(zhǎng)la與lb分別為多少？解析設(shè)兩個(gè)單擺的周期分別為T(mén)a和TbTa