2.4单摆 -ppt课件（含视频） -（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.rar

2.42.4单摆单摆 第二章机械振动情景引入情景引入生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。将一小球用细绳悬挂起来，把小球拉离最低点释放后，小球就会来回摆动。小球的摆动是否为简谐运动呢？新课教学新课教学摆长：悬点到摆球重心的距离叫做摆长。单摆：细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。摆长 L=L0+R理想化模型单摆情景引入情景引入生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。将一小球用细绳悬挂起来，把小球拉离最低点释放后，小球就会来回摆动。小球的摆动是否为简谐运动呢？摆长：悬点到摆球重心的距离叫做摆长。单摆：细线一端固定在悬点，另一端系一个小球，如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。摆长 L=L0+R理想化模型单摆新课教学新课教学T T与与GG的合力的合力单摆的回复力是什么？单摆的回复力是什么？与该点速度方向一致，不断改变速度大小与该点速度方向垂直，只改变速度方向为单摆提供回复力为单摆提供回复力为小球提供向心力为小球提供向心力一、单摆的回复力新课教学新课教学一、单摆的回复力x当很小时，x弧长F = mgsin位移方向与回复力方向相反sin 比较= L 在摆角很小的情况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动新课教学新课教学摆角正弦值弧度值 10.017540.01745 20.034900.03491 30.052340.05236 40.069760.06981 50.087160.08727 60.104530.10472 70.121870.12217 80.139170.13963在摆角小于5度的条件下：Sin（弧度值）一、单摆的回复力返回做一做做一做新课教学新课教学二、单摆的周期猜测与哪些因素有关？猜想：与振幅A 、质量m 、摆长L有关。方法方法: :控制变量法控制变量法 周期与摆长周期与振幅周期与质量新课教学新课教学 在同一个地方，单摆周期T与摆球质量和振幅无关，仅与摆长 l 有关系，且摆长越长，周期越大。荷兰物理学家惠更斯（1629-1695）通过实验进一步得到： 单摆做简谐运动的周期T与摆长L的二次方根成正比，与重力加速度g的二次方根成反比，与振幅、摆球质量无关单摆的周期公式：二、单摆的周期请思考请思考一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子，这个单摆的周期应该怎么算？L随堂小结随堂小结一、单摆概念二、回复力四、周期 三、图像： 正弦或余弦曲线 线的伸缩和质量不计 小球可看作质点（摆长为悬点到球心的距离） F mg sin 很小时，Fk x (简谐运动的条件)五、周期的应用： 钟摆做一做做一做1、下图中的各种摆的模型，哪种或哪些是单摆？答案：第四种摆是单摆做一做做一做 2、(多选)关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是( )A摆球受重力、摆线的张力作用B摆球的回复力最大时，向心力为零C摆球的回复力为零时，向心力最大D摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大E摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向ABC做一做做一做 3、将在地球上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球记录的时间是1 h，那么实际上的时间应是_h(月球表面的重力加速度是地球表面的1/6)若要把此摆钟调准，应将摆长L0调节为_