单摆 PPT

4.电视正在直播飞船登月，一 名教授发现飞船登月舱外的一个 与航天员等高的悬挂物正在轻微 摆动，他看着电视屏幕上的时间 显示，大致得出了月球表面的重 力加速度，你能说出其中的道理 吗？
• 5.试分析前面提到的老校友送 给母校的钟，从效应北京回 到晋江后为什么不准了？
Fk x ３．简谐运动的条件．
பைடு நூலகம்度值
10
0.01754
20
0.03491
30
0.05236
40
0.06981
50
0.08727
60
0.10472
70
0.12217
80
0.13963
90
0.15643
100
0.17365
正弦值
0.01754
0.03490 0.05234 0.06976 0.08716 0.10453 0.12187 0.13917 0.15700 0.17444
在摆角很小的情况下（＜10０） ， 单摆所受回复力跟偏离平衡位置的位 移成正比且方向相反，单摆做简谐运 动．
•1. 描述简谐运动的物理量有哪些？ •2.影响单摆振动的周期的可能因素有哪些?
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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相邻四个小组为一个科研单位 分工合作研究（观察、记录什么？）
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．
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．
T 2 l
g
巩固和练习
• 1.单摆由________和成______组成，保证 单摆做简谐运动的关键因素是_____.
2．做简谐运动的单摆，其回复力是 A．摆球的重力 B.摆线对摆球的拉力 C.摆线对摆球的拉力和摆球重力的合力 D.摆球重力沿圆弧切线的分力
3．单摆的周期原来是2s，下列那种情 况下，周期将发生变化？
A. 摆长变为原来的1/4 B. 摆球的质量变为原来的1/4 C. 振幅变为原来的1/4 D.重力加速度变为原来的1/4
荷兰物理学家惠更斯（1629---1695） 首先发现
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．
T 2 l
g
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，线长比球的直径比大 的多，这样的装置叫单摆．
探究单摆的振荡周期
科学的使命在于发现 科学的力量在于好奇 科学的乐趣在于探究
单摆的结构
在细线的一端系一个小球，另一端固定 在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不 计，线长比球的直径比大的多，这样的装置 叫单摆．
悬点：固定 摆球：体积小、质量大 细线：不可伸缩、质量不计、较长
思考
• ① 将球拉离平衡位置后释放，摆球作什么形 式的运动?
• a． 振幅、重力加速度、摆长一定，研究 周期和质量的关系
• b． 振幅、重力加速度、质量一定，研究 周期和摆长的关系
• c． 质量、重力加速度、摆长一定，研究 周期和振幅的关系
• d． 振幅、质量、摆长一定，研究周期和 重力加速度的关系
[进行实验和收集数据]
小组按照设计好的方案进行实验（教师巡视学生实验情况并加以指导）
• ② 单摆的摆动是简谐运动吗？ • ③物体作简谐运动的条件是什么? • ④单摆运动过程中受哪些力？单摆的回复力
由谁来提供？请画图分析，并与同伴讨论 你这样分析的理由。
知识回顾
1．机械振动．
物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动， 简称振动．
２．简谐运动．
物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置 的回复力作用下的振动，叫做简谐运动．
学生在控制变量思想指导下,其设计基本统一在以下设计:
实验表明：
１．单摆振动的周期与振幅无关 （等时性 伽利略发现）
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和重力加速度有关 摆长越长，周期越大．重力加速度越大，周期越小。
两行一组 分工合作
• 分别在坐标纸上描点分析 : T---L，T---L2，T---L3，T---√L 研究确定T和L的关系