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的周期word學案-資料下載頁
2024-11-18 16:21本頁面
【導讀】探究擺鐘的物理原理探究單擺振動的周期。[學習目標定位].，知道單擺振。動時回復力的來源.，知道同相振動與反相振動的步調(diào)特點.法探究單擺的周期與哪些因素有關(guān).，掌握用單擺測定重力加速度的原。1．一個做往復運動的物體，當它所受到的回復力滿足F＝－kx，則這個物體做簡諧運動．。2．物理學中對于多變量的問題，常采用控制變量法把多變量的問題變成單變量的問題．。3．如圖1所示，細線上端固定，下端系一小球，如果細線的伸縮可以忽略，細線的質(zhì)量與。小球相比可以忽略，小球的直徑與細線的長度相比也可以忽略，這樣的裝置就可看成單擺．單。擺在擺角很小時做簡諧運動，其振動圖像遵循正弦函數(shù)規(guī)律．。4．相是描述振動步調(diào)的物理量．兩個單擺振動步調(diào)一致，我們稱為同相；兩個單擺振動步。5．單擺振動的周期與擺球質(zhì)量無關(guān)，在振幅較小時與振幅無關(guān)，周期公式T＝2πl(wèi)g.大擺角處向心力為零，平衡位置處向心力最大，而回復力在最大擺角處最大，平衡位置處為
【正文】 ， l＝ ________ m， 重力加速度 g＝ ________ m/s2. 解析 (1)描點作圖如圖所示 (2)由圖可知，當 T2＝ s2時， l＝ m，將它代入 g＝ 4π2lT2 得： g＝4π2lT2 ＝4 m/s2≈ m/s2. 答案 (1)見解析圖 (2) 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度很小可忽略擺線形變可忽略單擺的運動特點??? 簡諧運動 ?擺角很小時 ?回復力 ： 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 lg用單擺測定重力加速度 1． 單擺是為研究振動而抽象出的理想化模型 ， 其理想化條件是 ( ) A． 擺線質(zhì)量不計 B． 擺線長度不伸縮 C． 擺球的直徑比擺線長度短得多 D． 只要是單擺的運動就是一種簡諧運動 答案 ABC 解析 單擺由擺線和擺球組成，擺線只計長度不計質(zhì)量，擺球只計質(zhì)量不計大小，且擺線不伸縮 ． 但把單擺作為簡諧運動來處理是有條件的，只有在擺角很小 (θ5176。)的情況下才能視單擺運動為簡諧運動，故正確答案為 A、 B、 C. 2． 單擺振動的回復力是 ( ) A． 擺球所受的重 力 B． 擺球重力在垂直懸線方向上的分力 C． 懸線對擺球的拉力 D． 擺球所受重力和懸線對擺球拉力的合力 答案 B 解析 擺球振動的回復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 ． 3． 已知單擺 a完成 10次全振動的時間內(nèi) ， 單擺 b完成 6 次全振動 ， 兩擺長之差為 m，則兩單擺長 la 與 lb 分別為 ( ) A． la＝ m， lb＝ m B． la＝ m， lb＝ m C． la＝ m， lb＝ m D． la＝ m， lb＝ m 答案 B 解析 設(shè)兩個 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 lg，可知 l＝ g4π2T2， 由此得 la∶ lb＝ T2a∶ T2b＝ 9∶ la＝ 925－ 9 m＝ m， lb＝ 2525－ 9 m＝ m. 4． 用單擺測定重力加速度 ， 根據(jù)的原理是 ( ) A． 由 g＝ 4π2lT2 看出 ， T 一定 時 ， g 與 l 成正比 B． 由 g＝ 4π2lT2 看出 ， l 一定時 ， g 與 T2成反比 C． 由于單擺的振動周期 T 和擺長 l 可用實驗測定 ， 利用 g＝ 4π2lT2 可算出當?shù)氐闹亓铀俣? D． 同一地區(qū)單擺的周期不變 ， 不同地區(qū)的重力加速度與周期的平方成反比 答案 C 解析 g是由所處的地理位置的情況來決定的，與 l及 T無關(guān)，故只有 C正確 ．
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