【物理】2023-2024学年鲁科版（2019）选择性必修第一册 单摆 课件.pptx

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1、2.32.3单摆单摆1.理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件.2.掌握单摆振动的周期公式.3.观察演示实验，概括出周期的影响因素，由实验现象得出物理结论.学习目标学习目标生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动.我们用细线悬挂着的小球来研究摆动的规律单摆的运动.l1.在细线的一端拴一小球，另一端固定在悬点上，如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略，线长又比球的直径大得多，这样的装置就叫作单摆.2.单摆是实际摆的理想化模型一、认识单摆一、认识单摆下列装置能否看作单摆？橡皮绳粗麻绳细绳细绳细绳塑料球铁球悬点：摆线：摆球：轻而长、几乎不可伸缩固定小而重理想化条件细绳细绳绕在柱上铁球铁球例1

2、：用下列哪些材料能做成单摆（）A.长为1米的细线 E.直径为5厘米的泡沫塑料球B.长为1米的细铁丝 F.直径为1厘米的钢球 C.长为0.2米的细丝线 G.直径为1厘米的塑料球D.长为1米的麻绳 H.直径为5厘米的钢球 AF悬线：细、长、伸缩可以忽略摆球：小而重（即密度大）小试牛刀摆长 l=l+r偏角l r摆长：摆球重心到摆动圆弧圆心的距离偏角：摆球摆到最高点时，细线与竖直方向的夹角单摆振动是不是简谐运动？判断物体是否做简谐运动的方法：（1）根据物体的振动图像去判断（2）根据回复力的规律F=-kx去判断所有简谐运动图像都是正弦或余弦曲线从单摆的振动图像判断AAt/sx/cmT用沙漏描绘单摆的s-

3、t图像1.平衡位置：最低点O2.受力分析：重力G 弹力T3.运动过程分析：以点为平衡位置的机械振动以悬点为圆心的圆周运动二、单摆的振动CBAOTG4.力与运动的关系：沿切线方向机械振动：回复力为重力沿切线方向的分力G2回复力大小：沿半径方向圆周运动：向心力大小：注：回复力不是重力和拉力的合力CBAOTGG2G15.单摆的回复力表达方式：F回回=G切切=-mgsin当很小时（5），F回回=G切切=-mgsin位移方向与回复力方向相反x摆长l6.在摆角很小（5）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.例2：单摆作简谐运动时的回复力是

4、（）A.摆球的重力 B.摆球重力沿圆弧切线的分力C.摆线的拉力 D.摆球重力与摆线拉力的合力B小试牛刀在最低点（即平衡位置），小球所受的合力为零吗？【思考与讨论】小球运动到最低点时，水平方向合力是零，竖直方向合力不是零.单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？周期与振幅是否有关?周期与摆球的质量是否有关?周期与重力加速度是否有关?探究方法：控制变量法三、单摆的周期周期与摆长是否有关?荷兰物理学家惠更斯得出单摆振动的周期公式：三、单摆的周期惠更斯（荷兰）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.注意事项(1)摆长l：悬点到球心的距离(2)适用条件：单摆做简谐运动.5(

5、3)利用单摆测重力加速度结论结论单摆振动的周期1.与振幅无关单摆的等时性2.与摆球的质量无关3.与摆长有关摆长越长，周期越大4.与当地的重力加速度有关重力加速度越大，周期越小1.单摆作简谐运动时的回复力是（）A.摆球的重力 B.摆球重力沿圆弧切线的分力C.摆线的拉力 D.摆球重力与摆线拉力的合力随堂检测随堂检测B2.下列哪些情况可使单摆（5）的振动周期增大（）A.摆球的质量增大 B.摆长增大C.单摆由赤道移到北极 D.增大振幅B随堂检测随堂检测3.一个单摆，周期是T.a.如果摆球质量增到2倍，周期将_；b.如果摆的振幅增到2倍，周期将_；c.如果摆长增到2倍，周期将_；d.如果将单摆从赤道移到北京，周期将_；e.如果将单摆从海面移到高山，周期将_；变小变大变大不变不变随堂检测随堂检测在最大摆角很小的情况下，单摆做简谐运动摆线质量不计；长度远大于小球直径；不可伸缩摆球质点（体积小 质量大）1.单摆模型2.单摆的回复力：单摆做简谐运动的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，跟振幅、摆球的质量无关.3.单摆的周期：课堂小结T谢谢观看HANK YOU!