【步步高】高中物理 11.4 單擺課件2 新人教選修34_第1頁
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第十一章機械振動第四節單擺人教版選修3-4單擺的概念：1、如果懸掛小球的細線的伸縮和質量可以忽略，線長又比球的直徑大得多，這樣的裝置就叫做單擺。L線》R球，m球》m線

擺線不可伸長3、擺是實際擺的理想化的物理模型。2、實際擺能看成單擺的條件:B單擺的平衡位置OM一、單擺的回復力AN單擺的回復力OTGG2G1擺角M單擺的回復力：NOTGG2G1G2是使擺球振動的回復力。大小：F回＝G2=Gsin=mgsin方向：沿切線指向平衡位置擺球重力的分力G2始終沿軌跡切向指向平衡位置O。MNOTGG2G1M小角度下的近似：sin≈X/L近似成立條件：<10°單擺的回復力表達方式：NOTGG2G1M<10°的條件下：

Sinα≈ON/MNF回=mgSinα單擺的回復力表達方式：=mg︿ONMN︿L:擺長X:擺球偏離平衡位置的位移≈mgLXOM<10°的條件下：位移方向與回復力方向相反F回=mgLXF回=—kx單擺的回復力表達方式：k=mgL常數N簡諧運動XF單擺振動是簡諧運動F回=mgLx特征：回復力的大小與位移的大小成正比，回復力的方向與位移的方向相反。條件：擺角α<10°二、單擺的周期1、周期與擺球的質量是否有關?3、周期與重力加速度是否有關?4、周期與振幅是否有關?2、周期與擺長是否有關?方法:控制變量法單擺振動的周期－可能與哪些因素有關呢？單擺的周周期A、單擺的的周期與與質量B、單擺的的周期與與擺長C、單擺的的周期與與振幅無關.有關.無關,這種與振振幅無關關的性質質叫做單單擺的等等時性.單擺的周周期周期公式式：條件：擺擺角α<10°單擺做簡簡諧運動動的振動動周期跟跟擺長的的平方根根成正比比，跟重重力加速速度的平平方根成成反比。。荷蘭物理理學家惠惠更斯首首先發現現周期公式式的理解解:1、擺長L＝細繩長長度＋小小球半徑徑3、擺長、重重力加速度度都一定時時，周期和和頻率也一一定，通常常稱為單擺擺的固有周周期和固有有頻率。2、單擺周期期與擺長和和重力加速速度有關，與振幅幅和質量無無關。單擺周期公公式的應用用1、惠更斯利利用擺的等等時性發明明了帶擺的的計時器，，擺的周期期可以通過過改變擺長長來調節，，計時很方方便。2、單擺的周周期和擺長長容易用實實驗準確地地測定出來來，所以可可利用單擺擺準確地測測定各地的的重力加速速度。課堂練習：：一個單擺，，周期是T。a.如果擺球質質量增到2倍，周將。。b.如果擺的振振幅增到2倍，周將。。c.如果擺長增增到2倍，周期將將。。d.如果將單擺擺從赤道移移到兩極，，周期將。。e.如果將單擺擺從海面移移到高山，，周期將不變不變變為√2T變小變大課堂練習：：一個單擺擺擺長100.4cm，測得它完完成30次全振動共共用60.3s，求當地重重力加速度度多大？解：根據，有g=42L/T2由題設條件可知T=60.330s=2.01sg=4×3.142×1.0042.012m/s2=9.812m/s2課堂小結：：1、只有在擺擺角<10°°

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