《单摆公开课》PPT课件.ppt
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1、 单单 摆摆什么是简谐运动?什么是简谐运动?做简谐运动物体的回复力具有什么特征?做简谐运动物体的回复力具有什么特征?温温故知新故知新案例:案例:一个大庆人去香港旅游,在一家大型超一个大庆人去香港旅游,在一家大型超市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候市以高价购买了一台精致的摆钟,买的时候走时很准。回到大庆后不到两天走时走时很准。回到大庆后不到两天走时就就相差相差一分多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。一分多钟。于是大呼上当,心里极其气愤。后来,他求助后来,他求助“消费者权益保护协会消费者权益保护协会”,准,准备与该超市打一场索赔官司,消费者协会调备与该超市打一场索赔官司,消费者协会调查研究发现产
2、品查研究发现产品货真价实,货真价实,那么问题出在哪那么问题出在哪儿呢?儿呢?在细线的一端拴上一在细线的一端拴上一个小球,另一端个小球,另一端固定固定在悬在悬点上,如果点上,如果细线的质量细线的质量与与小球相比小球相比可以忽略,球的可以忽略,球的直径直径与线的长度相比也与线的长度相比也可可以忽略,以忽略,这样的装置就叫这样的装置就叫做做单摆单摆 一单摆一单摆 单摆是一个理想化的模型。摆线:质量不计长度远大于小球直径不可伸缩摆球:质点(体积小 质量大)说明:说明:实际应用的单摆小球大小不可忽略,实际应用的单摆小球大小不可忽略,摆长摆长 L L摆线长度小球半径摆线长度小球半径摆长摆长想一想:想一想:
3、下列装置能否看作单摆?下列装置能否看作单摆?铁铁链链粗粗棍棍上上细细绳绳挂挂在在 细细绳绳橡橡皮皮筋筋 2341OO长长细细线线 5钢球球做一做:单摆在竖直面内的摆动是简谐运动吗?单摆在竖直面内的摆动是简谐运动吗?二单摆的运动二单摆的运动 1.1.单摆的振动图像:单摆的振动图像:正弦图像正弦图像OOmgT 二单摆的运动二单摆的运动 切向:切向:法向:法向:回复力:回复力:(向心力)(向心力)(回(回复复力)力)xx当很小时,2.单摆的回复力mgT若考虑回复力和位移的方向,若考虑回复力和位移的方向,(1)弧长x结论:结论:当当最大摆角很小最大摆角很小时,单摆在竖直面内时,单摆在竖直面内的摆动可看
4、作是的摆动可看作是简谐运动简谐运动。二单摆的运动二单摆的运动 单摆的周期单摆的周期 猜想?猜想?振幅振幅振幅振幅 质量质量 摆长摆长重力加速度重力加速度 议一议:议一议:单摆振动的周期与哪些因素有关呢?单摆振动的周期与哪些因素有关呢?实验方法实验方法:控制变量法控制变量法 单摆的周期单摆的周期 猜想?猜想?振幅振幅振幅振幅 质量质量 摆长摆长重力加速度重力加速度议一议:议一议:单摆振动的周期与哪些因素有关呢?单摆振动的周期与哪些因素有关呢?演示演示1 1:周期是否与振幅有关?周期是否与振幅有关?单摆的振动周期与其振幅单摆的振动周期与其振幅无关无关(等时性等时性)。单摆振动的等时性是意大利物理学
5、家单摆振动的等时性是意大利物理学家伽利略伽利略首先首先发现的。发现的。摆长相同摆长相同摆长相同摆长相同质量相同质量相同质量相同质量相同振幅不同振幅不同振幅不同振幅不同 伽利略18岁时,到教堂做礼拜,他发现吊灯摆动的幅度虽然慢慢地在变小,但摆动一次所用时间却没有变化。他用自己的脉搏的跳动次数来测算。终于肯定了吊灯摆动周期与摆动的幅度无关这个单摆摆动的等时性规律。后来他利用这个原理制成了一个“脉搏计”,帮助判断病人患病的情况。返回演示演示2 2:周期与周期与摆球的质量摆球的质量是否有关是否有关?单摆振动周期和摆球质量单摆振动周期和摆球质量无关。无关。摆长相同摆长相同摆长相同摆长相同振幅相同振幅相同
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