1.2 单摆 课件-2022-2023学年高二下学期物理教科版选修3-4

1．2 单摆 第一章 机械振动 一、单摆的简谐运动 1．单摆：单摆是一个理想化的物理模型 摆线：①质量不计 ②长度远大于小球直径 ③不可伸缩 摆球：质点（体积小 质量大） 注意：实际应用的单摆小球大小不可忽略，摆长 L＝摆线长度＋小球半径 悬点：固定 （2）绕平衡位置O做机械振动 O O'  mg T 2．单摆的受力分析和运动分析 （1）绕悬点的圆周运动 O O'  mg T 回复力： 3．单摆的动力学分析 试证明：θ很小(θ<5°时)单摆的振动可以视简谐振动 当很小时：θ< 5° 弦和弧线近似相等 且 O O'  mg T 试证明：θ很小(θ<5°时)单摆的振动可以视简谐振动 若考虑回复力和位移的方向 O O'  mg T 试证明：θ很小(θ<5°时)单摆的振动可以视简谐振动 结论：当最大摆角很小时，单摆在竖直面内的摆动可看作是简谐运动 猜想？ 振幅 质量 摆长 重力 加速度 猜想： 单摆振动的周期与哪些因素有关呢？ 控制变量法 单摆周期 二、单摆做简谐运动的周期 实验证明：（在重力加速度g不变时） 单摆振动周期与小球质量，振幅无关，与摆长有关 单摆做简谐运动的振动周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比 周期公式： 摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率 例1．周期T=2s的单摆叫做秒摆，试计算秒摆的摆长。(g） 三、单摆周期的应用 惠更斯（荷兰） 惠更斯于1656年发明了世界上第一个用摆的等时性来计时的时钟 例2．如果你在一座高山的山顶，你能用单摆测山的海拔高度吗？如果可以，还需要什么仪器？ 作业： 1、预习：导学案第2节课时2(P13~P14) 2、完成：活页第2节单摆(P9~P12) 3、自主复习 $