第二章 机械振动 第三节 单摆 复习回顾 1．简谐运动的特点？ (1)有平衡位置； (2)有往复性、周期性； 2．什么叫周期性往复运动？ 在回复力作用下，振子在振动过程中离开平衡位置的距离、加速度、速度、动能、弹性势能等在每个周期里完全重复的运动。 学习目标 1.知道什么是单摆. 2.理解单摆振动回复力的来源及做简谐运动的条件．(难点) 3.知道单摆周期的决定因素，掌握单摆的周期公式．(重点) 这些摆动可以抽象成为一个物理模型—单摆 生活中的摆动现象 一、单摆的概念与条件 1.概念：如果悬挂物体的绳子的＿＿和＿＿可以忽略不计，绳长比物体的尺寸大很多，物体可以看做＿＿，这样的装置可以看作单摆。 2.条件：实际摆可看成单摆的条件 (1)摆线：＿＿伸缩或忽略伸缩、质量＿＿或忽略质量； (2)摆球：可视为＿＿，摆动过程＿＿空气阻力的影响。 【说明】若单摆的摆角＿＿＿，单摆的摆动可近似看成简谐运动。 伸缩 质量 质点 不可 不计 质点 忽略 小于5° 单摆振动的周期跟哪些因素有关？ 伽利略的发现 1583年，19岁的伽利略在比萨大学念书时，一次偶然的机会观察到教堂的吊灯发生了轻微的摆动。他发现虽然吊灯摆幅在减小，且吊灯里的油也在减少，但是那个固定好高度的吊灯的摆动周期似乎没有发生变化。当吊灯里的油烧干了，则会被放下来添油，在吊灯被放下来的过程中，伽利略观察到吊灯的摆长在增加，其摆动周期也随之增大。伽利略经过思考和反复的实验研究，证实了他的想法。 二、单摆的周期 1.定性结论： (1)单摆的周期与质量＿＿； (2)单摆的周期与振幅＿＿； (3)单摆的周期与摆长＿＿；摆长越长，周期＿＿。 2.定量结论：周期与＿＿＿＿＿＿＿成正比，即＿＿＿＿ (1)测量摆长(刻度尺、螺旋测微器或游标卡尺)：＿＿＿＿＿； (2)测量周期(秒表)：从平衡位置起计n次全振动时间t，＿＿＿。 摆长 L=L0+D/2 无关 无关 有关 越长 摆长的二次方根 T∝???? ? L=L0+D/2 T=t/n 二、单摆的周期 3.周期公式：1659年，荷兰物理学家惠更斯在研究单摆的振动时，发现单摆做简谐运动的周期T跟＿＿＿的二次方根成正比，跟＿＿＿＿＿＿的二次方根成反比，用公式表示为＿＿＿＿＿。 【说明】 ①单摆的简谐运动周期与装置的＿＿＿＿有关，与＿＿＿＿无关； ②单摆的简谐运动周期也叫作单摆的＿＿＿＿，其频率为＿＿＿＿； ③弹簧振子的简谐运动周期和频率也是＿＿的，与弹簧振子的劲度系数和振子的质量＿＿。 摆长L 重力加速度g ????＝???????????????? ? 固有因素 外界条件 固有周期 固有频率 固有 有关 三、单摆的回复力 F mg F′ T L 重力mg沿圆弧切线方向的分力F为单摆摆球的 回复力，得＿＿＿＿＿＿ 在偏角很小(小于5°)时，有＿＿＿＿＿＿＿ 则单摆所受的回复力＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 可见，单摆的摆动在摆角很小时是＿＿＿＿。 【说明】不可误认为回复力是重力G与摆线拉力T的合力。 ????????????????＝????＝???????? ? F＝mgsinθ ????＝?????????????????=????????? ? 简谐运动 1.螺旋测微器的原理及读数方法 (1)构造原理：如图1所示，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D和微调旋钮D′是与测微螺杆F连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距 是0.5 mm，即旋钮D每转一周，测微 螺杆F前进或后退 ＿＿mm，可动 刻度分成50等份，每一等份表示 (分度值)。 图1 0.5 0.01?mm 四、螺旋测微器和游标卡尺 1.螺旋测微器的原理及读数方法 (2)使用方法：当A与F并拢时，可动刻度E的零点恰好跟固定刻度B的零点重合，逆时针旋转旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测物体放入A、F之间的夹缝中，再顺时针旋转旋钮D， F快要接触被测物时，要停止使用 旋钮D，改用微调旋钮D′，直到 听到“喀喀”声。 四、螺旋测微器和游标卡尺 1.螺 ... ...
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