高中物理沪科版（2020）选修第一册第三节 单摆一等奖作业课件ppt

这是一份高中物理沪科版（2020）选修第一册第三节 单摆一等奖作业课件ppt，文件包含23单摆1基础课件pptx、23单摆1基础课时作业9docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共17页， 欢迎下载使用。

大家知道什么是“摆” 吗？
在弹簧振子的学习中，明白了其运动是“周期”+“往返”的振动。
秋千、钟摆在竖直平面内的运动也是周期性地在最低点附近来来回回地“摆动”。
大家知道有哪些“摆” 吗？
摆长：固定点到小球重心的距离l+R。质量：小球的质量m摆角：与对称轴的夹角θ振幅：夹角对应的弧长lθ
细线一端固定在悬点，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。
单摆是实际情况下摆的理想化模型
(1)摆线质量m球远小于摆球质量m绳，即m球>> m绳。
(3)摆球所受空气阻力远小于摆球重力及绳的拉力，可忽略。
(2)摆球的尺寸R远小于单摆的摆长l，即 R << l。
(4)摆线的伸长量很小，可以忽略。
某小组利用单摆测定当地重力加速度，最合理的装置是 （ ）
这种运动是不是简谐运动呢？
1、x-t图像为正弦或者余弦曲线
2、F-x 满足 的形式
思考：单摆平衡位置在哪？哪个力提供回复力？
重力沿切线方向的分力mgsinθ
单摆的回复力为重力沿圆弧切向的分力：
位移方向与回复力方向相反
可见，在摆角很小（θ＜50）的情况下，单摆做简谐振动。
摆球运动到最低点O（平衡位置）时回复力是否为零？合力是否为零？
平衡位置：
x=0，
这个位置会结合圆周运动和功能关系的相关知识点。
关于单摆，下列说法中正确的是( )A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置B.摆球受到的回复力是它的合力C.摆球经过平衡位置时，所受的合力为零D.摆角很小时，摆球受到的合力大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比
mg沿圆弧切线方向的分力
回复力与位移大小成正比
相同的位置+速度方向相同
摆长为l，摆角为θ，则在一次全振动中：
摆球经过最高点时速度为
单摆做简谐运动的周期：
伽利略观察了悬挂着的蜡烛架的摆动。他用自己的脉搏计时后发现，虽然蜡烛架摆动的幅度越来越小，但是每次摆动所用的时间却大致相等，摆动的周期与振幅无关，这就是摆的等时性。
意大利 伽利略1564–1642
荷兰 惠更斯1629–1695
通过研究得到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。（推导见34页，不要求）
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。
多选一个做简谐运动的单摆，周期是1s（ ） A.摆长缩短为原来的1/4时，频率是2Hz B.摆球的质量减小为原来的1/4时，周期是4秒 C.振幅减为原来的1/4时周期是1秒 D.如果重力加速度减为原来的1/4时，频率是0.5Hz
如图所示，将摆长为L的单摆放在一升降机中，若升降机以加速度a向上匀加速运动，求单摆的摆动周期。
单摆模型理想化模型，需要明确模型特点单摆的回复力摆球重力沿着切线方向的分力单摆的周期