探究擺鐘的物理原理講解課件

1、 1.3 探究擺鐘的物理原理學(xué)習(xí)目標：1. 理解單擺振動的特點及其做簡諧運動的條件2理解步調(diào)和相位的概念3觀察實驗，概括單擺振動特點，培養(yǎng)由實驗現(xiàn)象得出物理結(jié)論的能力重點：單擺運動的特點難點：相位的理解什么是簡諧運動？做簡諧運動物體的回復(fù)力具有什么特征？ 溫故知新回復(fù)力與位移成正比而方向相反，總是指向平衡位置。OABCDXF生活中的擺動秋千風(fēng)鈴吊燈擺鐘 在細線的一端拴上一個小球，另一端固定在懸點上，如果細線的質(zhì)量與小球相比可以忽略，球的直徑與線的長度相比也可以忽略，這樣的裝置就叫做單擺 一單擺 單擺是一個理想化的模型。擺線：質(zhì)量不計長度遠大于小球直徑不可伸縮擺球：質(zhì)點（體積小 質(zhì)量大）空氣阻力

2、不計說明：實際應(yīng)用的單擺小球大小不可略，擺長 L擺線長度小球半徑擺長想一想：下列裝置能否看作單擺？鐵鏈粗棍上細繩掛在 細繩橡皮筋 2341OO長細線 5鋼球做一做：單擺在豎直面內(nèi)的擺動是簡諧運動嗎？ 二單擺運動的特點1、單擺振動圖像：實驗演示運動規(guī)律正弦圖像 2單擺的的回復(fù)力1）的來源示意OOmgT切向： 法向： 回復(fù)力：（向心力）（回復(fù)力） 在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點，不為零。2）回復(fù)力的來源說明：擺球所受重力沿著圓弧切線方向的分力xx當(dāng)很小時，3.單擺的回復(fù)力特點mgT若考慮回復(fù)力和位移的方向，（1）弧長xF回=mgsin結(jié)論：當(dāng)最大擺角很小時，單擺在豎直面內(nèi)的

3、擺動可看作是簡諧運動。4、單擺的回復(fù)力角度sin弧度值1o0.017540.017542o0.034900.034913o0.052340.052364o0.069760.069815o0.087160.087276o0.104530.104727o0.121870.122178o0.139170.13863仔細觀察下面表格：你能得到什么結(jié)論？ 當(dāng)角很?。?0）時，角的正弦值近似等于所對應(yīng)的弧度值，即sin相同相等不同(3)同相：如果0(或者2的整數(shù)倍)，兩振動質(zhì)點將同時到達各自的極大值，并且同時越過原點并同時到達極小值，它們的步調(diào)_這種情況我們說二者同相(4)反相：如果(或者的奇數(shù)倍)，兩振動質(zhì)點中的一個到達極大值時，另一個將同時到達極小值，并且將同時越過原點并同時到達各自的另一個極值，它們的步調(diào)正好_這種情況我們說二者反相始終相同相反2用振動圖像可以直觀地表示不同振動的相如圖131所示甲乙圖131小結(jié)： 在最大擺角很小的情況下，單擺做簡諧運動擺線：質(zhì)量不計長度遠大于小球直徑不可伸縮擺球：質(zhì)點（體積小 質(zhì)量大）1.單擺模型2.單擺的回復(fù)力