单摆

通过细绳或细杆绕一固定点运动;?细绳或细杆有质量,被悬挂的物体有一定的体积。Р细绳悬点固定,忽略细绳的质量和伸缩,绳长比被悬挂小球的直径大的多。Р理想化Р一认识单摆Р单摆Р单摆是对现实摆的一种抽象,是一种理想化的物理模型Р两个忽略:?1.忽略悬挂小球的细绳的伸缩和质量;?2.线长又比球的直径大得多,忽略小球的体积,即可将之视为一质点.Р摆长 L=L0+RР摆线长 L0Р单摆的结构РθР摆角Р二单摆的运动性质Р思考:?1.单摆为什么会振动??2.哪个力提供了单摆机械振动的回复力??3.这个力与单摆偏离平衡位置的位移有何关系??4.单摆做的运动是简谐运动吗?Р单摆受到重力和拉力?单摆静止不动时,摆球所受重力与拉力平衡;?单摆被拉离平衡位置释放时,摆球所受重力和悬线拉力不再平衡Р重力沿运动方向的分力是摆球机械振动的回复力Р悬线拉力与重力沿摆线方向的分力的合力提供小球作圆周运动的向心力Р摆线与竖直方向的夹角?为θ时,单摆振动的回?复力为? F=mgsin θР当θ很小时,弧AO、弦AO、垂线段AB近似相等Р由此得回复力的大小与偏离平衡位置的位移大小的关系为Рθ很小时(θ≤10°)?单摆的运动为简谐运动Р而回复力的方向与位移的方向相反РOРAРBРO1Р三单摆的周期Р摆角θ很小时,单摆做的是简谐运动,单摆的周期与什?么因数相关呢?Р摆球质量相同,摆角相同,观察周期T与摆长l的关系??摆球质量相同,摆长l相同,观察周期T与摆角的关系??摆长l相同,摆角相同,观察周期T与摆球质量的关系?Р实验方法:控制变量法Р在同一个地方,单摆周期T与摆球质量和摆动的幅度无?关,仅与摆长l有关系,且摆长越长,周期越大Р荷兰物理学家惠更斯(1629---1695)通过实验进一步找到:Р单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,跟振幅、摆球的质量无关.Р实验结论Р单摆的周期公式: