单摆及等效单摆

课件28张PPT。单 摆问题：观察装置，考察它由几部分组成？这种抽象模型的思维方法———理想化方法，这样的摆我们称之为单摆。悬点：固定细线：不可伸缩、质量不计、很细摆球：体积小、质量大一、什么是单摆：考察下列模型，对比单摆模型的特点：思考它们是不是单摆，为什么？ 二．单摆振动中几个重要概念１、摆长：悬点到小球球心（均质球）的距离；２、平衡位置：摆球自由静止时的位置 ３、偏角：偏离平衡位置的角度４、单摆的回复力：由摆球重力沿圆弧切线方向的分力提供。三．单摆做简谐运动的条件 在摆角很小的情况下（一般?＜5０） ，单摆所受回复力跟偏离平衡位置成正比且方向相反，单摆做简谐运动．当?很小时：单摆振动的回复力大小：１．单摆振动的周期与振幅无关：２．单摆振动的周期与摆球质量无关：３．单摆振动的周期与摆长的关系：摆长越长，周期越大．（等时性　伽利略发现）实验表明：四．单摆振动的周期2）单摆周期与振幅及摆球质量无关四、单摆的周期：等时性应用:（制造和调整摆钟）应用一：那个广州人所买的摆钟，走时不准的原因是什么？应该如何调整？例:在下述哪些情况下单摆的简谐振动周期会变大（ ） A.摆球质量增大 B.摆长减小 C.单摆由赤道移到北京 D.单摆由海平面移到高山顶上D1、一个单摆，周期是T。 a. 如果摆球质量增到2倍，周期将 课堂练习：不变不变变为√2T 变小变大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_____2、同一地点有甲、乙两个单摆，当甲摆动了120次时，乙恰好摆动了80次，则甲、乙两摆的摆长之比是（ ） A、2：3 B、3：2 C、4：9 D、9：4C课外探究：思考下列各模型能看成简谐运动的条件及其它们振动的周期公式：小结：1.在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆．3.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．2.在摆角很小的情况下，单摆所受回复力跟偏离平衡位置成正比且方向相反，单摆做简谐运动． 计算摆动物体的周期时，周期公式一般并不能直接应用，但我们经过一些“等效”处理，就可以应用了．我们称经过等效处理后能用单摆周期公式计算周期的摆动，叫“等效单摆”． 等效单摆分等效摆长单摆、等效重力加速度单摆，以及摆长、重力加速度双等效单摆三种．⑴等效摆长单摆 1.等效单摆等效摆长单摆确定等效摆长是解题的关键．确定“等效摆长”，首先找出摆球振动围绕的那个中心，此中心即为等效单摆的悬点，它到摆球重心的距离即为“等效摆长”． ⑵等效重力加速度单摆 “等效重力加速度”等于摆球处于平衡位置不振动时，等效摆长“绳子”上拉力对摆球产生的加速度． 等效重力加速度g’的求法：先计算摆球不摆动而处于平衡状态时(相对静止)的摆线拉力F，然后用F与摆球质量之比计算，等效重力加速度g’. ⑶摆长、加速度双等效单摆 如图，是记录地震装置的水平摆示意图，摆球m固定在边长L，质量可忽略的等边三角形顶点A处，它的对边BC与竖直线成不大的角θ，摆球可沿固定轴BC摆动，则摆球做微小振动的周期是多少？3.单摆快慢〖例〗有一摆钟，冬天计时准确，到夏天每昼夜慢14s，求冬天与夏天摆长之比．　1.关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是 　　A.就是振子所受的合外力 　　B.振子所受合外力在振子运动方向的分力 　　C.振子的重力在运动方向的分力 　　D.振子经过平衡位置时回复力为零答案：BCD2.由单摆作简谐运动的周期公式可知: A.摆长无限减小,可以使振动周期接近于零 B.在月球表面的单摆周期一定比地球表面的单摆的 ... ...