鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3节 单摆教学演示ppt课件

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3节 单摆教学演示ppt课件，共15页。PPT课件主要包含了单摆的回复力，受力分析，回复力来源，平衡位置，指向平衡位置，最低点O，当θ很小时x≈弧长，sinθ≈θ，单摆的周期公式，探究方法控制变量法等内容，欢迎下载使用。

单摆的定义：如果细线的质量与小球相比可以忽略；球的直径与线的长度相比也可以忽略，这样的装置就叫做单摆。1.细线质量不计且不可伸缩，细线长度远大于小球直径 2.小球能视为质点（体积小，质量大），忽略空气阻力单摆是一种理想化模型
思考：单摆摆动时摆球在做振动，但它是不是在做简谐运动？
重力沿圆弧切线方向的分力G2
G2=Gsinθ= mgsinθ
F＝G2=Gsinθ=mgsinθ
位移方向与回复力方向相反
F回=-kx
在摆角很小的情况下，摆球所受的回复力跟位移大小成正比，方向始终指向平衡位置（即与位移方向相反），因此单摆做简谐运动特别提醒：1.所谓平衡位置，是指摆球静止时，摆线拉力与小球所受重力平衡的位置，并不是指摆动过程中摆球受力平衡的位置。摆球摆动到平衡位置时，回复力为零，但有指向悬点的向心力作用。2.回复力是由摆球受到的重力沿圆弧切线方向的分力F= mgsinθ提供的，不可误认为回复力是重力和摆线拉力的合力。
【例1】关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（　　）A．单摆经过平衡位置时合力为零B．摆角小于5°时，摆球合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比C．只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力D．摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力
单摆完成一次完整的振动所需的时间
猜想：单摆振动的周期可能与哪些因素有关呢？
周期可能与振幅、摆球的质量、摆长、重力加速度有关
荷兰物理学家惠更斯首先得出
单摆做简谐运动的振动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。与振幅和摆球质量无关。
1.摆长、重力加速度都一定时，周期和频率也一定，通常称为单摆的固有周期和固有频率。2.摆长l：悬点到球心的距离 l =l 绳+r球3.适用条件：单摆做简谐运动.θ<50
【例2】已知单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆长la与lb分别为多少？
设两个单摆的周期分别为Ta和Tb
惠更斯于1656年发明了世界上第一个用单摆的等时性来计时的时钟。思考：如果制作秒摆，绳长需要多长？
应用二：测量重力加速度
摆球重心到摆动圆弧圆心的距离
一摆长为L的单摆,在悬点正下方5L/9处有一钉子,则这个单摆的周期是多少