高二物理單擺課件.ppt

1、11.4 單 擺,法國物理學家傅科（18191868）于1851年做了一次成功的擺動實驗，傅科擺由此而得名。實驗在法國巴黎的一個圓頂大廈進行，擺長67米，擺錘重28公斤，懸掛點經(jīng)過特殊設計使摩擦減少到最低限度。,傅科設置的擺每經(jīng)過一個周期的震蕩，在沙盤上畫出的軌跡都會偏離原來的軌跡（準確地說，在這個直徑6米的沙盤邊緣，兩個軌跡之間相差大約3毫米）。“地球真的是在轉動啊”，有的人不禁發(fā)出了這樣的感慨。,伽利略（Galileo Galilei，1564-1642），意大利物理學家、天文學家和哲學家，近代實驗科學的先驅者。 伽利略著有星際使者、關于太陽黑子的書信、關于托勒玫和哥白尼兩大世界體系的對話

2、和關于兩門新科學的談話和數(shù)學證明。,克里斯蒂安惠更斯(Christiaan Huygens，1629年04月14日1695年07月08日)荷蘭物理學家、天文學家、數(shù)學家、他是介于伽利略與牛頓之間一位重要的物理學先驅,是歷史上最著名的物理學家之一，他對力學的發(fā)展和光學的研究都有杰出的貢獻，在數(shù)學和天文學方面也有卓越的成就，是近代自然科學的一位重要開拓者。,單擺的周期,擺角很小時，單擺做的是簡諧運動，單擺的周期與什 么因數(shù)相關呢？,實驗方法：控制變量法,擺球質量相同，振幅相同，觀察周期T與擺長L的關系？,擺球質量相同，擺長L相同，觀察周期T與振幅的關系？,擺長L相同，振幅相同，觀察周期T與擺球質量

3、的關系？,猜測影響單擺周期的可能因素：振動幅度、擺球質量、擺線長度,實驗注意事項：（閱讀教材第15頁）,實驗步驟： 1、正確組裝、合理擺放 2、測量擺線長度 3、在平衡位置擺放標記物 4、測量不小于30次全振動的時間 5、收拾儀器 6、分析數(shù)據(jù)，尋找規(guī)律,實驗探究單擺的周期與擺長的關系：,設計表格、記錄數(shù)據(jù)：,在同一個地方，單擺周期T與擺球質量和擺動的幅度無 關，僅與擺長l有關系，且擺長越長，周期越大,荷蘭物理學家惠更斯（1629-1695）通過實驗進一步找到：,單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關,實驗結論,單擺的周期公式：,實驗表明單

4、擺周期還與單擺所在處的重力加速度有關。 g越小T越大。,小結:,1.單擺：理想化的物理模型在細線的一端拴上一個小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸縮和質量可以忽略不計，擺線長比小球直徑大得多，這樣的裝置叫單擺,3.單擺的周期公式：單擺做簡諧運動的周期跟擺長的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、擺球的質量無關 單擺的周期公式：,2.單擺做簡諧的條件：在擺角很小的情況下，單擺所受回復力跟位移成正比且方向相反，單擺做簡諧運動,練習：,2.單擺作簡諧運動時的回復力是： A.擺球的重力 B.擺球重力沿圓弧切線的分力 C.擺線的拉力 D.擺球重力與擺線拉力的合力,B,1、關于單擺的振動，以下

5、說法正確的是( ) A.擺球擺到最高點時，所受合外力為零 B.擺球擺到最高點時，所受合外力指向懸點 C.擺球擺到最低點時，所受合外力指向懸點 D.擺球擺到最低點時，所受合外力為零.,C,3、若單擺的擺長不變，擺球的質量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置的速度變?yōu)樵瓉淼?/2，則單擺振動的（ ） A.頻率不變，振幅不變 C.頻率改變，振幅改變 B.周期不變，振幅改變 D.周期改變，振幅不變,4、在下述哪些情況下單擺的簡諧振動周期會變大( ) A.擺球質量增大 C.單擺由赤道移到北京 B.擺長減小 D.單擺由海平面移到高山頂上,B,D,練習：,幾種常見的擺,圓槽擺,釘擺,圓錐擺,設光滑圓弧槽的半徑為，小球半徑為r，擺角小于10