2020人教版高中物理选修3-4课件：11.4 单摆(共18张PPT)

生活中还见有什么样的运动形式与此类似 比如。。荡秋千。。。 （1）知道什么是单摆； （2）理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件； （3）知道单摆的周期和什么有关，掌握单摆振动的周期公式，并能用公式解题。 一．单摆 在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆． 悬点： 不可伸缩．质量不计.有一定长度 固定． 细线： 摆球： 体积小．质量大． 二．单摆的振动： １．平衡位置． ２．受力分析． 重力 弹力 ３．运动分析． 以悬点Ｏ／为圆心的圆周运动． 以Ｏ点为平衡位置的振动． ４．力与运动的关系． 回复力大小： 向心力大小： Ｏ O O/ V  mg T x y  x  x  x 很小时： 三．单摆做简谐运动的条件 回复力大小： 回复力大小： 很小时： 在摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动． （＜5０） 三．单摆做简谐运动的条件  x mg L 四．单摆做简谐运动振动的周期 实验一：将摆长相同，质量不同的摆球拉到同一高度释放。 现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆的周期与摆球质量无关，不会受影响。 四．单摆做简谐运动振动的周期 １．与振幅的关系： 无关 ２．与摆球质量的关系： 无关 ３．与摆长的关系： 摆长越长，周期越大． （等时性　伽利略） （＜5０） 4.与重力加速度的关系: g越大,周期越小 (实验)  x 5、单摆的应用： １．利用它的等时性计时． ２．测定重力加速度． 惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（1657年获得专利权）． 4π2 T 例1．单摆的回复力 如图所示，重力G沿圆弧切线方向的分力G1=mgsinθ是沿摆球运动方向的力，正是这个力提供了使摆球振动的回复力：F=G1=mgsinθ. (1)小球的重力在沿圆弧切线方向上的分力提供回复力，而不是小球的合力． (2)单摆做简谐运动的条件是偏角很小，通常应在5°以内，误差不超过0.5%． 1. 什么样的装置叫单摆？ 2. 在什么条件下单摆做简谐运动? 3.单摆做简谐运动的周期与什么因素有关？与什么无关？ 4.单摆的应用 1.由单摆作简谐运动的周期公式，可知 （ ） A.摆长无限减小,可以使振动周期接近于零