11.5单摆测重力加速度、外力作用下的振动 课件-高中物理人教版选修3-4
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（2）应以摆球经平衡位置时计时开始与停止计时
4.求重力加速度：T、l代入公式，求g （多次测量求平均值）
思考：如果要求用图象法来测定重力加速度，哪么应该如何 建立坐标系？
5.实验器材：单摆组件、米尺、游标卡尺、秒表（也称停表）
实验注意事项：
1.选择摆线与小球：摆线细轻、长，长度一般在1m左右， 小球选重、小（密度大）,一般用金属球。
(f驱与f固相差越少，振幅越大。)
【演示实验】
物体在外力作用下的振动
5.共振的防止： 使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。
6.共振的应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当 她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余 ，她到自原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧 烈共振而死亡。
课堂练习
2. 在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事
项是( ③ )
A．摆球以选密度大，体积小的小球为好 ;
B．摆长以0.25米为宜 ;
C．摆角应小于10°;
D．摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动 ;
E．要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;
F．测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .
第十一章 机械振动
11.5 物体在外力作用下的振动
物体在外力作用下的振动
1.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 (实际的自由振动一定是阻尼振动) 2.受迫振动系统在外界周期性驱动力 作用下的振动
3.受迫振动的特点: 受迫振动的频率总等于驱动力的频率， 与系统的固有频率无关。
4.共振现象:驱动力的频率等于系统的固 有频率时，受迫振动的振幅最大。
课堂练习
2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b
摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ A ）
A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大
课堂练习 3.汽车车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s， 汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m， 汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
2.单摆悬线的上端固定时用“夹”不用“绕”，以保证摆长固定； 3.摆动时摆角不超过50，以保证单摆做简谐运动；
4.摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；
5.测量周期要从球通过平衡位置时开始计时，因最大位移处不容易判断， 另要注意全振动次数的准确确定。
6.测摆长时小球要事先悬挂，悬点要夹紧保证不松动，不要漏加半径；
①A、B、C、D项正确 ②只有E、F项正确
③ACDEF正确
④都正确
课堂练习
3.为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的
周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标Ｔ２为
纵坐标，将所得数据连成直线如下图所示，则测得的重力加速度
g= 9.86m/s2 。
T2/s2 4
3
2
0
0.5 0.8 1.0 l/m
1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄 节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。
军队过桥便步走, 火车过桥慢行。
1940年，美国长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌。
课堂练习
1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同 一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四 个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片 振幅最大，则电动机转速为__3_6_0_0__r/min，a、b、c、d此时振动 频率为___6_0_H_z___。
7.为了减少偶然误差，多次实验求平均值 。
课堂练习 1.某同学测定的g的数值比真实值大，造成的原因可能是( ③ ⑤ ) ①摆球质量很大； ②摆角很小； ③量摆长时从悬点量到球的最下端； ④计算摆长时忘记把小球半径加进去； ⑤计算周期时，将(n－1)次全振动误记为n次全振动； ⑥振动过程中悬点松动了。
实验：研究用单摆测重力加速度
研究用单摆测重力加速度
1.实验原理：T 2 l
g
g
4 2 L（需测量：摆长、周期） T2
2.测摆长：摆长等于摆线长加摆球半径
摆线长L（用米尺，要先悬挂好后测）
摆球半径r（用游标卡尺测直径）
0
1
×
L
0
5
10
摆线悬点固定方法：用“夹”不用“绕”。
研究用单摆测重力加速度 3.测周期：用秒表测30次或50次全振动所用的时间t，T= t/n 注意：（1）偏角小于5o
4.求重力加速度：T、l代入公式，求g （多次测量求平均值）
思考：如果要求用图象法来测定重力加速度，哪么应该如何 建立坐标系？
5.实验器材：单摆组件、米尺、游标卡尺、秒表（也称停表）
实验注意事项：
1.选择摆线与小球：摆线细轻、长，长度一般在1m左右， 小球选重、小（密度大）,一般用金属球。
(f驱与f固相差越少，振幅越大。)
【演示实验】
物体在外力作用下的振动
5.共振的防止： 使驱动力的频率与物体的固有频率不同，而且相差越大越好。
6.共振的应用： 使驱动力的频率接近或等于振动物体的固有频率。
美国有一农场农妇，习惯于用吹笛的方式招呼丈夫回家吃饭，可当 她有一次吹笛时，居然发现树上的毛毛虫纷纷坠地而死，惊讶之余 ，她到自原因，还是笛子发出的声音引起毛毛虫内脏发生剧 烈共振而死亡。
课堂练习
2. 在做“用单摆测定重力加速度的实验”中为了减小误差，应注意的事
项是( ③ )
A．摆球以选密度大，体积小的小球为好 ;
B．摆长以0.25米为宜 ;
C．摆角应小于10°;
D．摆线的悬点要固定，方不会在摆动中出现移动或晃动 ;
E．要使单摆在竖直平面内摆动，不得使其形成锥形摆或摆球转动 ;
F．测量周期时，应从摆球通过最低点时开始计时 .
第十一章 机械振动
11.5 物体在外力作用下的振动
物体在外力作用下的振动
1.阻尼振动：振幅逐渐减小的振动 (实际的自由振动一定是阻尼振动) 2.受迫振动系统在外界周期性驱动力 作用下的振动
3.受迫振动的特点: 受迫振动的频率总等于驱动力的频率， 与系统的固有频率无关。
4.共振现象:驱动力的频率等于系统的固 有频率时，受迫振动的振幅最大。
课堂练习
2.如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着四个单摆，让b
摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现（ A ）
A.各摆摆动的周期均与b摆相同 B.a 摆摆动周期最短 C.c摆摆动周期最长 D.c摆振幅最大
课堂练习 3.汽车车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5s， 汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8m， 汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
2.单摆悬线的上端固定时用“夹”不用“绕”，以保证摆长固定； 3.摆动时摆角不超过50，以保证单摆做简谐运动；
4.摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆；
5.测量周期要从球通过平衡位置时开始计时，因最大位移处不容易判断， 另要注意全振动次数的准确确定。
6.测摆长时小球要事先悬挂，悬点要夹紧保证不松动，不要漏加半径；
①A、B、C、D项正确 ②只有E、F项正确
③ACDEF正确
④都正确
课堂练习
3.为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长L，测出相应的
周期Ｔ，从而得出一组对应的L与T的数值，再以L为横坐标Ｔ２为
纵坐标，将所得数据连成直线如下图所示，则测得的重力加速度
g= 9.86m/s2 。
T2/s2 4
3
2
0
0.5 0.8 1.0 l/m
1831年，一队骑兵通过曼彻斯特附近的一座便桥时，由于马蹄 节奏整齐，桥梁发生共振而断裂。
军队过桥便步走, 火车过桥慢行。
1940年，美国长860米的塔柯姆大桥在建成后的4个月就因风共振而倒塌。
课堂练习
1.如图所示，是用来测量各种发动机转速的转速计原理图。在同 一铁支架NM上焊有固有频率依次为80Hz、60Hz、40Hz、20Hz的四 个钢片a、b、c、d。将M端与正在转动的电动机接触，发现b钢片 振幅最大，则电动机转速为__3_6_0_0__r/min，a、b、c、d此时振动 频率为___6_0_H_z___。
7.为了减少偶然误差，多次实验求平均值 。
课堂练习 1.某同学测定的g的数值比真实值大，造成的原因可能是( ③ ⑤ ) ①摆球质量很大； ②摆角很小； ③量摆长时从悬点量到球的最下端； ④计算摆长时忘记把小球半径加进去； ⑤计算周期时，将(n－1)次全振动误记为n次全振动； ⑥振动过程中悬点松动了。
实验：研究用单摆测重力加速度
研究用单摆测重力加速度
1.实验原理：T 2 l
g
g
4 2 L（需测量：摆长、周期） T2
2.测摆长：摆长等于摆线长加摆球半径
摆线长L（用米尺，要先悬挂好后测）
摆球半径r（用游标卡尺测直径）
0
1
×
L
0
5
10
摆线悬点固定方法：用“夹”不用“绕”。
研究用单摆测重力加速度 3.测周期：用秒表测30次或50次全振动所用的时间t，T= t/n 注意：（1）偏角小于5o