1、11.4 11.4 單單 擺擺擺角擺角正弦值正弦值弧度值弧度值10.017540.0174520.034900.0349130.052340.0523640.069760.0698150.087160.0872760.104530.1047270.121870.1221780.139170.1396390.156430.15708100.173650.17445110.190810.19189120.207910.20934130.224950.22678140.241920.24423150.258820.26167200.342020.34889300.500000.52334450.70

2、7110.78539600.866031.04667901.000001.57079法國物理學家傅科法國物理學家傅科1819186818191868于于18511851年做了一次年做了一次成功的擺動實驗，成功的擺動實驗，傅科擺由此而得名。傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎的實驗在法國巴黎的一個圓頂大廈進行，一個圓頂大廈進行，擺長擺長6767米，擺錘重米，擺錘重2828公斤，懸掛點經公斤，懸掛點經過特殊設計使摩擦過特殊設計使摩擦減少到最低限度。減少到最低限度。 傅科設置的擺每經過傅科設置的擺每經過一個周期的震蕩，在一個周期的震蕩，在沙盤上畫出的軌跡都沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡會偏離原來的軌

3、跡準確地說，在這個準確地說，在這個直徑直徑6米的沙盤邊緣，米的沙盤邊緣，兩個軌跡之間相差大兩個軌跡之間相差大約約3毫米）。毫米）。“地球真地球真的是在轉動啊的是在轉動啊”，有，有的人不禁發出了這樣的人不禁發出了這樣的感慨。的感慨。 伽利略伽利略Galileo Galileo GalileiGalilei，1564-1564-16421642），意大利物理），意大利物理學家、天文學家和哲學家、天文學家和哲學家，近代實驗科學學家，近代實驗科學的先驅者。的先驅者。 伽利略著有伽利略著有 和和 關于兩門新科學的談關于兩門新科學的談話和數學證明話和數學證明。 克里斯蒂安克里斯蒂安惠更斯惠更斯(Chris

4、tiaan Huygens，1629年年04月月14日日1695年年07月月08日日)荷蘭物理學家、荷蘭物理學家、天文學家、數學家、他是天文學家、數學家、他是介于伽利略與牛頓之間一介于伽利略與牛頓之間一位重要的物理學先驅位重要的物理學先驅,是歷是歷史上最著名的物理學家之史上最著名的物理學家之一，他對力學的發展和光一，他對力學的發展和光學的研究都有杰出的貢獻，學的研究都有杰出的貢獻，在數學和天文學方面也有在數學和天文學方面也有卓越的成就，是近代自然卓越的成就，是近代自然科學的一位重要開拓者。科學的一位重要開拓者。 單擺的周期單擺的周期擺角擺角很小時，單擺做的是簡諧運動，單擺的周期與什很小時，單擺

5、做的是簡諧運動，單擺的周期與什么因數相關呢？么因數相關呢？實驗方法：控制變量法實驗方法：控制變量法擺球質量相同，振幅相同，觀察周期擺球質量相同，振幅相同，觀察周期T與擺長與擺長L的關系？的關系？擺球質量相同，擺長擺球質量相同，擺長L相同，觀察周期相同，觀察周期T與振幅的關系？與振幅的關系？擺長擺長L相同，振幅相同，觀察周期相同，振幅相同，觀察周期T與擺球質量的關系？與擺球質量的關系？猜測影響單擺周期的可能因素：振動幅度、擺球質猜測影響單擺周期的可能因素：振動幅度、擺球質量、擺線長度量、擺線長度實驗注意事項：（閱讀教材第實驗注意事項：（閱讀教材第15頁）頁）實驗步驟：實驗步驟：1、正確組裝、合理

6、擺放、正確組裝、合理擺放2、測量擺線長度、測量擺線長度3、在平衡位置擺放標記物、在平衡位置擺放標記物4、測量不小于、測量不小于30次全振動的時間次全振動的時間5、收拾儀器、收拾儀器6、分析數據，尋找規律、分析數據，尋找規律實驗探究單擺的周期與擺長的關系：實驗探究單擺的周期與擺長的關系：設計表格、記錄數據：設計表格、記錄數據：擺線長度擺線長度擺球直徑擺球直徑計算擺長計算擺長 （L）30次全振次全振動的時間動的時間周期（周期（T）在同一個地方，單擺周期在同一個地方，單擺周期T與擺球質量和擺動的幅度無與擺球質量和擺動的幅度無關，僅與擺長關，僅與擺長l有關系，且擺長越長，周期越大有關系，且擺長越長，周

7、期越大荷蘭物理學家惠更斯荷蘭物理學家惠更斯1629-1695通過實驗進一步找到：通過實驗進一步找到： 單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關glT2實驗結論實驗結論單擺的周期公式：單擺的周期公式：實驗表明單擺周期還與單擺所在處的重力加速度有關。實驗表明單擺周期還與單擺所在處的重力加速度有關。 g越小越小T越大。越大。 小結小結:1.1.單擺：理想化的物理模型在細線的一端拴上一個單擺：理想化的物理模型在細線的一端拴上一個小球，另一端固定在懸點上，如果線

8、的伸縮和質量可小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸縮和質量可以忽略不計，擺線長比小球直徑大得多，這樣的裝置以忽略不計，擺線長比小球直徑大得多，這樣的裝置叫單擺叫單擺glT23.3.單擺的周期公式：單擺做簡諧運動的周期跟擺長的單擺的周期公式：單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關幅、擺球的質量無關單擺的周期公式：單擺的周期公式：2.2.單擺做簡諧的條件：在擺角很小的情況下，單擺所單擺做簡諧的條件：在擺角很小的情況下，單擺所受回復力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡諧運受回復力跟位移成正比且方向相反，

9、單擺做簡諧運動動練習：練習：2.單擺作簡諧運動時的回復力是：單擺作簡諧運動時的回復力是：A.擺球的重力擺球的重力 B.擺球重力沿圓弧切線的分力擺球重力沿圓弧切線的分力C.擺線的拉力擺線的拉力 D.擺球重力與擺線拉力的合力擺球重力與擺線拉力的合力B1、關于單擺的振動，以下說法正確的是、關于單擺的振動，以下說法正確的是( )A.擺球擺到最高點時，所受合外力為零擺球擺到最高點時，所受合外力為零 B.擺球擺到最高點時，所受合外力指向懸點擺球擺到最高點時，所受合外力指向懸點C.擺球擺到最低點時，所受合外力指向懸點擺球擺到最低點時，所受合外力指向懸點 D.擺球擺到最低點時，所受合外力為零擺球擺到最低點時，所受合外力為零.C3、若單擺的擺長不變，擺球的質量增加為原來的、若單擺的擺長不變，擺球的質量增加為原來的4倍，倍，擺球經過平衡位置的速度變為原來的擺球經過平衡位置的速度變為原來的1/2，則單擺振，則單擺振動的（動的（ ） A.頻率不變，振幅不變頻率不變，振幅不變 C.頻率改變，振幅改變頻率改變，振幅改變 B.周期不變，振幅改變周期不變，振幅改變 D.周期改變，振幅不變周期改變，振幅不變4、在下述哪些情況下單擺的簡諧振動周期會變大、在下述哪些情況下單擺的簡諧振動周期會變大( )A.擺球質量增大擺球質量增大 C.單擺由赤道移到北京單