20xx滬科版高中物理選修3-512-13探究擺鐘的物理原理探究單擺振動(dòng)的周期-資料下載頁(yè)
2024-11-17 00:51本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】，知道單擺振動(dòng)時(shí)回復(fù)力的來(lái)源.，知道同相振動(dòng)與反相振動(dòng)的步調(diào)特點(diǎn).，伽利略就是通過(guò)觀察教堂吊燈擺動(dòng)發(fā)現(xiàn)了吊。作了一個(gè)擺鐘.擺鐘的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)嗎？所學(xué)的知識(shí)證明嗎？答案是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).弧切線方向的分力G1，F(xiàn)＝G1＝mgsinθ很小，向相反，所以小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).可把擺線看成是不可伸長(zhǎng)，且沒(méi)有質(zhì)量的細(xì)線.把重力沿切向和徑向分解，其切向分力提供回復(fù)力，位置處為零，故應(yīng)選C.后同時(shí)放開(kāi)，可觀察到什么現(xiàn)象？調(diào)一致，即同時(shí)沿相同方向經(jīng)過(guò)平衡位置，并同時(shí)達(dá)到同一側(cè)最大位移處.3所示，再將兩個(gè)擺球拉開(kāi)相同的擺角，兩個(gè)單擺振動(dòng)步調(diào)一致，稱(chēng)為；的相位差，反映出兩簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的步調(diào)差異.率相同，A正確；量、振幅、擺長(zhǎng)之間的定性關(guān)系.其次，研究單擺的周期和振幅的關(guān)系.不同，g取m/s2只是在地球表面附近時(shí)的取值.
【正文】 如圖所示 答案 見(jiàn)解析圖 (2)利用圖像 ， 取 T2＝ s2時(shí) ， l＝ m， 重力加速度g＝ m/s2. 解析 由圖可知 ， 當(dāng) T2＝ s2時(shí) ， l＝ m， 將它代入 g＝ 得： g＝ ＝ m/s2≈ m/s2. 4π2lT2 4π2lT2 4 3 . 1 4 2 1 . 35. 2 返回 課堂要點(diǎn)小結(jié) 返回 單 擺 單擺模型 與擺線質(zhì)量相比擺球質(zhì)量很小可忽略 與擺球直徑相比擺線的長(zhǎng)度很小可忽略 擺線形變可忽略 單擺的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) (擺角很小時(shí) ) 回復(fù)力：由重力沿切線方向的分力提供 相 同相 反相 單擺的周期公式： T＝ 2π 用單擺測(cè)定重力加速度 lg 自我檢測(cè)區(qū) 1 2 3 4 1 2 3 4 ， 其理想化條件是 ( ) 1 2 3 4 解析 單擺由擺線和擺球組成 ， 擺線只計(jì)長(zhǎng)度不計(jì)質(zhì)量 ， 擺球只計(jì)質(zhì)量不計(jì)大小 ， 且擺線不伸縮 .但把單擺作為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來(lái)處理是有條件的 ， 只有在擺角很小(θ5176。 )的情況下才能視單擺運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) ， 故正確答案為 A、 B、 C. 答案 ABC 1 2 3 4 ( ) 解析 擺球振動(dòng)的回復(fù)力是其重力沿圓弧切線方向的分力 ， 即擺球重力在垂直懸線方向上的分力 ， B正確 . B 1 2 3 4 a完成 10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi) ， 單擺 b完成 6次全振動(dòng) ， 兩擺長(zhǎng)之差為 m， 則兩單擺長(zhǎng) la與 lb分別為 ( ) ＝ m， lb＝ m ＝ m， lb＝ m ＝ m， lb＝ m ＝ m， lb＝ m 1 2 3 4 解析 設(shè)兩個(gè)單擺的周期分別為 Ta和 Tb， 由題意 10Ta＝6Tb， 得 Ta∶ Tb＝ 3∶ 5. 根據(jù)單擺周期公式 T＝ 2π ， 可知 l＝ T2， 由此得 la∶ lb＝ T ∶ T ＝ 9∶ la＝ m＝ m， lb＝ m＝ m. 答案 B lg g4π2 2a 2b 925 － 9 2525 － 9 1 2 3 4 ， 根據(jù)的原理是 ( ) g＝ 看出 ， T一定時(shí) ， g與 l成正比 g＝ 看出 ， l一定時(shí) ， g與 T2成反比 T和擺長(zhǎng) l可用實(shí)驗(yàn)測(cè)定 ， 利用 g ＝ 可算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? ， 不同地區(qū)的重力加速度與 周期的平方成反比 4π2lT2 4π2lT2 4π2lT2 1 2 3 4 解析 g是由所處的地理位置的情況來(lái)決定的 ， 與 l及 T無(wú)關(guān) ， 故只有 C正確 . 答案 C
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