高二物理《第四節(jié)單擺》

主講：胡海軍單擺的概念：?jiǎn)螖[的概念：1如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。單擺的概念：1如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。單擺的概念：2實(shí)際擺能看成單擺的條件:1如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。單擺的概念：2實(shí)際擺能看成單擺的條件:1如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。L線》R球，m球》m線擺線不可伸長(zhǎng)單擺的概念：L線》R球，m球》m線擺線不可伸長(zhǎng)3單擺是實(shí)際擺的理想化的物理模型。2實(shí)際擺能看成單擺的條件:1如果懸掛小球的細(xì)線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，線長(zhǎng)又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。一、單擺的回復(fù)力B單擺的平衡位置OMAOM單擺的回復(fù)力NO

M單擺的回復(fù)力NO

擺角M單擺的回復(fù)力NOG

擺角M單擺的回復(fù)力NOTG

擺角M單擺的回復(fù)力G1NOTG

擺角M單擺的回復(fù)力G1NOTG

擺角M單擺的回復(fù)力G2G1NOTGG2

M單擺的回復(fù)力G1NOTGG2

擺球重力的分力G2始終沿軌跡切

向指向平衡位置O。M單擺的回復(fù)力G1NOTGG2

G2是使擺球振動(dòng)的回復(fù)力。擺球重力的分力G2始終沿軌跡切

向指向平衡位置O。M單擺的回復(fù)力G1NOTGG2

G2是使擺球振動(dòng)的回復(fù)力。大?。篎回＝G2=Gsin=mgsin擺球重力的分力G2始終沿軌跡切

向指向平衡位置O。M單擺的回復(fù)力G1NOTGG2

G2是使擺球振動(dòng)的回復(fù)力。大?。篎回＝G2=Gsin=mgsin方向：沿切線指向平衡位置擺球重力的分力G2始終沿軌跡切

向指向平衡位置O。M單擺的回復(fù)力OTGG1

M單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：G2NOTGG1

M小角度下的近似：?jiǎn)螖[的回復(fù)力表達(dá)方式：G2NOTGG1

M小角度下的近似：sin≈/L單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：G2NOTGG1

M小角度下的近似：sin≈/L近似成立條件：<10°單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：G2NNOTGG2G1M<10°的條件下：Sinα≈ON/MN單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：

NOTGG2G1M<10°的條件下：Sinα≈ON/MNF回=mgSinα單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：

NOTGG2G1M<10°的條件下：Sinα≈ON/MNF回=mgSinα單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：=mg︿︿ONMN

NOTGG2G1M<10°的條件下：Sinα≈ON/MNF回=mgSinαL：擺長(zhǎng)：擺球偏離平衡位置的位移單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：=mg︿︿ONMN

NOTGG2G1M<10°的條件下：Sinα≈ON/MNF回=mgSinαL：擺長(zhǎng)：擺球偏離平衡位置的位移單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：≈mgXL=mg︿︿ONMN

OMN單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：OMN單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：OMNX單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：OMNXF單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：OMNXF單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：位移方向與回復(fù)力方向相反OMNXF單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：位移方向與回復(fù)力方向相反常數(shù)OMNXF單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：位移方向與回復(fù)力方向相反常數(shù)OMNXF單擺的回復(fù)力表達(dá)方式：<10°的條件下：位移方向與回復(fù)力方向相反F回=—

常數(shù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征：回復(fù)力的大小與位移的大小成正比，

回復(fù)力的方向與位移的方向相反。單擺振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征：回復(fù)力的大小與位移的大小成正比，

回復(fù)力的方向與位移的方向相反。條件：擺角α<10°二、單擺的周期單擺振動(dòng)的周期－可能與哪些因素有關(guān)呢？二、單擺的周期周期與擺球的質(zhì)量是否有關(guān)周期與重力加速度是否有關(guān)周期與振幅是否有關(guān)周期與擺長(zhǎng)是否有關(guān)單擺振動(dòng)的周期－可能與哪些因素有關(guān)呢？二、單擺的周期周期與擺球的質(zhì)量是否有關(guān)周期與重力加速度是否有關(guān)周期與振幅是否有關(guān)周期與擺長(zhǎng)是否有關(guān)方法：控制變量法單擺振動(dòng)的周期－可能與哪些因素有關(guān)呢？單擺的周期單擺的周期A單擺的周期與質(zhì)量B單擺的周期與擺長(zhǎng)C單擺的周期與振幅單擺的周期A單擺的周期與質(zhì)量B單擺的周期與擺長(zhǎng)C單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)有關(guān)無(wú)關(guān),單擺的周期A單擺的周期與質(zhì)量B單擺的周期與擺長(zhǎng)C單擺的周期與振幅無(wú)關(guān)有關(guān)無(wú)關(guān),這種與振幅無(wú)關(guān)的性質(zhì)叫做單擺的等時(shí)性。單擺的周期單擺的周期荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn)單擺的周期周期公式：荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn)單擺的周期周期公式：荷蘭物理學(xué)家惠更斯首先發(fā)現(xiàn)單擺的周期周期公式：?jiǎn)螖[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)單擺的周期周期公式：條件：擺角α<10°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)周期公式的理解:周期公式的理解:＝細(xì)繩長(zhǎng)度＋小球半徑周期公式的理解:＝細(xì)繩長(zhǎng)度＋小球半徑2單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)，與振幅和質(zhì)量

無(wú)關(guān)。周期公式的理解:＝細(xì)繩長(zhǎng)度＋小球半徑2單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度有關(guān)，與振幅和質(zhì)量

無(wú)關(guān)。3擺長(zhǎng)、重力加速度都一定時(shí)，周期和頻率也一定，

通常稱為單擺的固有周期和固有頻率。例：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單擺周期公式的應(yīng)用單擺周期公式的應(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，

擺的周期可以通過(guò)改變擺長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)，計(jì)時(shí)很方便。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，

擺的周期可以通過(guò)改變擺長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)，計(jì)時(shí)很方便。 2單擺的周期和擺長(zhǎng)容易用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地測(cè)定出

來(lái)，所以可利用單擺準(zhǔn)確地測(cè)定各地的重力加速度。課堂練習(xí)一個(gè)單擺，周期是T。a如果擺球質(zhì)量增到2倍，周將_____。b如果擺的振幅增到2倍，周將_____。c如果擺長(zhǎng)增到2倍，周期將__________。d如果將單擺從赤道移到兩極，周期將______。e如果將單擺從海面移到高山，周期將_______課堂練習(xí)一個(gè)單擺，周期是T。a如果擺球質(zhì)量增到2倍，周將_____。b如果擺的振幅增到2倍，周將_____。c如果擺長(zhǎng)增到2倍，周期將__________。d如果將單擺從赤道移到兩極，周期將______。e如果將單擺從海面移到高山，周期將______