摆动的钟摆荡起的秋千摇晃的大摆锤观察与思考这些物体的运动有什么共同之处?如何研究这种复杂运动?构建模型单摆
一、单摆2.特点:(1)细线③长度远大于小球直径体积小,质量大①不可伸缩②质量不计(2)小球:(3)不计一切阻力1.组成:细线、小球;
墨汁图,像大家前面刚学过的什么运动的位移时间图?思考:单摆的运动是不是简谐运动?如何证明?
问1:单摆平衡位置在哪?平衡位置:最低点O径向:切向:当θ很小时弧长≈位移xsinθ≈θ方向总是与位移方向相反摆角很小的单摆,可看作是简谐运动。Tmgmgcosθmgsinθ二、单摆的运动是否为简谐运动?—向心力—回复力问2:摆动过程中,小球受哪些力?
思考:单摆振动的周期与哪些因素有关呢?摆长控制变量法三、单摆的周期猜想?振幅质量
实验1:控制摆长和质量相同,探究周期与振幅的关系;结论:周期与振幅无关
实验2:控制摆长和振幅相同,探究周期与质量的关系;结论:周期与质量无关
实验3:控制质量和振幅相同,探究周期与摆长的关系;结论:单摆振动周期与摆长有关;摆长越长,周期越_____。大
小角度情况下,单摆的回复力满足:根据牛顿第二定律:单摆最大加速度的大小:根据得:单摆的周期公式:思考:上述实验表明了单摆周期与摆长的定性关系,那么二者之间有什么定量关系呢?振幅为A的简谐运动和半径r=A圆周运动是密切相关的r=A
摆钟怎么了?小明家从广州搬到了北京,搬家时把家里的摆钟也带去了。过了几天之后,小明发现摆钟的时间不准确了。校准后,过了几天又出现相同的情况,你知道这是为什么吗?摆钟变快还是变慢了?该怎么调整?
课堂小结
作业布置基础作业:课本练习与应用1、3、4个性作业:阅读任务《从日晷到原子钟》
拓展思考1.已知周期是2s的单摆叫秒摆,秒摆的摆长是多少?2.把一个地球上的秒摆拿到月球上去,已知月球上的自由落体加速度为1.6m/s2,它在月球上做50次全振动要用多少时间?