单摆课件
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2. 单
摆
生活中经常可以看见悬挂起来的 物体在竖直面内摆动，这些摆动遵循 怎样的规律呢？
用细绳悬挂着的小球来研究摆动的规律
一、单摆
1、如右图，若悬挂小球的细 线长度的伸缩和质量可忽略， 且线长比球的直径大得多，这 样的装置就叫做单摆 2、单摆是实际摆的理想化模型 实际摆可看作单摆的条件： 细线不可伸长
四、单摆的周期
1、单摆的周期与振幅无关——等时性（伽 利略） 2、单摆的周期与小球的质量无关 3、单摆的周期与摆长有关——摆长越长， 周期越大 4、单摆的周期与当地的重力加速度有关— —重力加速度越大，周期越小
L T 2 g
荷兰的物理学家惠 更斯首先发现的
小结：
1、实际摆看成单摆的条件
2、单摆回复力的来源
L线>>R球
m线<<m球
下列装置哪些能看成单摆？
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
3、单摆的结构
摆 长
摆 线 长
θ
摆角
思考：单摆什么运动？运动过程受什么力？ 问1：单摆做圆周运动所需向心 力的来源？ F =T-mgcosθ
向
问2：单摆做机械振动所需回复力 的来源?
θ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F回=mgsinθ
T
问3：当单摆经过平衡位置时，单摆 的位移为0，回复力也为0，此时， 单摆所受的合外力是否为0？
问4：当单摆在最大位移处时，单摆 的速度为0，向心力也为0，此时， 单摆所受的合外力是否为0？
O
mg
二、单摆的回复力 1、平衡位置：最低点 2、受力分析：重力、绳的拉力 3、回复力的来源： 重力沿切线方向的分力 大小：F回=mgsinθ 方向：指向平衡位置
O
θ
T
mg
单摆运动过程中某时刻的位移如何表示？
3、单摆做简谐运动的条件
4、单摆的周期
当θ很小时， x(弦长)=弧长=Lθ
sinθ=θ
回复力与位移的关系（ 5 ）： x 方向始终相反 F回=mgsinθ=mgθ= mg L
三、单摆的简谐运动 单摆做简谐运动的条件： 摆角
5
思考：单摆的周期可能跟哪些因素有关？ 振幅？
猜想
小球的质量？
摆长？
用什么方法来研究？
· · · · · · ·
摆
生活中经常可以看见悬挂起来的 物体在竖直面内摆动，这些摆动遵循 怎样的规律呢？
用细绳悬挂着的小球来研究摆动的规律
一、单摆
1、如右图，若悬挂小球的细 线长度的伸缩和质量可忽略， 且线长比球的直径大得多，这 样的装置就叫做单摆 2、单摆是实际摆的理想化模型 实际摆可看作单摆的条件： 细线不可伸长
四、单摆的周期
1、单摆的周期与振幅无关——等时性（伽 利略） 2、单摆的周期与小球的质量无关 3、单摆的周期与摆长有关——摆长越长， 周期越大 4、单摆的周期与当地的重力加速度有关— —重力加速度越大，周期越小
L T 2 g
荷兰的物理学家惠 更斯首先发现的
小结：
1、实际摆看成单摆的条件
2、单摆回复力的来源
L线>>R球
m线<<m球
下列装置哪些能看成单摆？
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
3、单摆的结构
摆 长
摆 线 长
θ
摆角
思考：单摆什么运动？运动过程受什么力？ 问1：单摆做圆周运动所需向心 力的来源？ F =T-mgcosθ
向
问2：单摆做机械振动所需回复力 的来源?
θ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F回=mgsinθ
T
问3：当单摆经过平衡位置时，单摆 的位移为0，回复力也为0，此时， 单摆所受的合外力是否为0？
问4：当单摆在最大位移处时，单摆 的速度为0，向心力也为0，此时， 单摆所受的合外力是否为0？
O
mg
二、单摆的回复力 1、平衡位置：最低点 2、受力分析：重力、绳的拉力 3、回复力的来源： 重力沿切线方向的分力 大小：F回=mgsinθ 方向：指向平衡位置
O
θ
T
mg
单摆运动过程中某时刻的位移如何表示？
3、单摆做简谐运动的条件
4、单摆的周期
当θ很小时， x(弦长)=弧长=Lθ
sinθ=θ
回复力与位移的关系（ 5 ）： x 方向始终相反 F回=mgsinθ=mgθ= mg L
三、单摆的简谐运动 单摆做简谐运动的条件： 摆角
5
思考：单摆的周期可能跟哪些因素有关？ 振幅？
猜想
小球的质量？
摆长？
用什么方法来研究？
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