《单摆》说课稿

一、教材分析（一）教材的地位和作用本节课选自中专工科通用教材（黄伟民主编）《物理》（上册）第七章《机械振动和机械波》中的第二节。本章内容是物理学最重要的部分之一。教材第一节主要讲了机械振动产生的条件以及振幅、周期、频率等概念。同时,通过对弹簧振子的研究,交待了简谐振动的意义和特征,简谐振动的动力学公式ｆ＝－ｋｘ和周期公式。本节课中,教材以单摆的小振动（摆角θ≤５°）作为简谐振动的特例进行分析研究,不仅可以使学生对简谐振动有更深人的认识,而且还可以导出有实际意义的周期公式。另外,由于单摆演示方便,…     

各类简谐振动周期的计算

本文主要讨论了含弹簧的简谐振动、有关穿过地球内部简谐振动、相对运动中简谐振动等周期的计算方法.     

圆锥摆模型

由圆锥摆模型,引入同频率、同振幅、振动方向互相垂直的简谐振动的合成和简谐振动的旋转矢量表示法,化抽象的理论为形象的内容,这是学生易于接受、符合教学规律的教学方法。     

一种简单实用的自制单摆振动图象演示仪

单摆振动图象演示仪是用来演示单摆的简谐振动图象的,由它可以比较明显的看出单摆的简谐振动曲线及振动的规律(周期、频率、振幅等),因此它作为单摆振动讲解过程中,对学生直观印象的建立是十分必要的。过去使用的单摆振动图象演示仪主要有以下几种形式:1、沙摆;2、利用单摆小球尖端放电的方法;3、用摆锤下边带毛笔的方法;4、在摆球下面放上磁性小黑板的方法;5、用气球或针管喷水的方法等。下面我们首先将这几种常用的演示仪器的优缺点作一分析比较。     

基于MATLAB的椭圆摆简谐振动周期的数值计算

用Matlab研究了椭圆摆的角加速度θ^..与θ摆角的关系,发现在很多情况下它们很接近线性关系,椭圆摆作很近似的简谐振动,研究了振动的周期随物块与质点的质量比m2／m1、圆弧线的半径r、质点刚开始运动时的摆角岛的变化关系．发现当质点刚开始运动时的摆角岛比较大时,椭圆摆还能作很近似的简谐振动,且振动的周期随如的增大而增大．     

两种计算单摆周期误差方法的比较

本文探究当单摆摆角大于5°时,若仍视作简谐振动处理取角频率ω2≈sinθ0/θ0的方法,得到单摆周期受振幅影响的关系式,与采用机械能守恒定律推导的结果列表比较两种方法在各种摆角情况下产生的误差,供相关实验时参考。     

浅谈回复力对单摆周期的影响

使单摆做简谐振动,且其摆长一定时,单摆振动的周期是由回复力决定的。若摆球所受的某一力在摆球运动的切线方向上的分力为零时,它不提供回复力,若摆球所受的某一力在摆球运动的切线方向上的分力不为零时,它将提供回复力。使单摆的周期发生变化。因此,当处理有关单摆振动的周期问题时,受力分析是关键。     

单摆振动周期公式研讨

在重力场中的单摆,当摆角不大时(θ<5°),做简谐振动。摆线振动中心平衡位置为重垂线方向,振动周期T=2π(1/g)~(1/2),其中1为摆长,g为重力加速度。g值也可用单摆在平衡位置静止时,摆线张力F_o与摆球质量m之比来确定即:g=F_o/m,称为视重加速度。若使单摆处在非惯性系中,或使单摆处在电磁场中(摆球带电荷),或使单摆浸没在液体中,其振动是否仍是简谐振动?如是简谐振动,振动周期又怎样确定?笔者就以上问题分     

浅谈回复力对单摆周期的影响

使单摆做简谐振动,且其摆长一定时,单摆振动的周期是由回复力决定的。若摆球所受的某一力在摆球运动的切线方向上的分力为零时,它不提供回复力,若摆球所受的某一力在摆球运动的切线方向上的分力不为零时,它将提供回复力。使单摆的周期发生变化。因此,当处理有关单振动的周期问题时,受力分析是关键。     

用等效法求单摆的周期公式

单摆是用一根不能伸长的细线,系一个视为质点的摆球构成.在摆角θ≤5°(新教材θ<10°)时,可视为简谐振动.其周期公式用等效法单摆的周期可以广义地表示为 (式中1'为等值摆长,g'为视重加速度).     

摆钟快慢问题的一种通用解法

我们知道,单摆作简谐振动时,摆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,而且跟摆的质量、摆角的大小无关即.正因为T只与g、l有关,伽利略发现了单摆振动的等时性,后来惠更斯制成了摆钟用以计时.也就出现了摆钟快慢及其调整的问题. 摆钟快慢问题实际上讨论的是单摆周期T     

对单摆摆角应小于5°的质疑

单摆在中学物理中具有很重要的地位 .单摆的周期不仅跟重力加速度ｇ ,单摆的绳长ｌ有关 ,还跟摆角α有关 .为了使摆角对周期的影响足够小从而忽略不计 ,无论课文还是实验都强调摆角应小于 5°.5°对单摆来说真的不可逾越 ?对此我提出质疑 .单摆的回复力ｆ=-ｍｇｓｉｎθ,当θ足够小时 (书上强调θ小于 5°) ,可认为ｓｉｎθ =θ ,因而回复力ｆ =-ｍｇθ ,即单摆可以看成是简谐振动 .由此可得单摆的图 1周期公式为Ｔ =2π ｌｇ .以上可做两点说明 :(1 )单摆不是严格的简谐振动 ,看成是简谐振动是一种近似 .(2 )单摆的周期公式Ｔ =2π ｌｇ 是…     

掌握原理寻找联系突破难点——对2007年课改省选修3-4试题的分析

山东、广东、宁夏、海南是2004年开始进行课改的4个省,2007年恰好是这届学生进行高考.这4个省的高考试题与往年有了明显不同,其中对物理知识的考查分为必做和选做两部分.物理选修3-4的内容属于选做部分,4省的试题都涉及到机械振动、机械波这部分知识.简谐振动是最简单和最基本的机械振动,做简谐振动的质点其位移与时间的关系遵从正弦函数的规律.它的振动图像是正弦函数图像,从图像上可以直接读出振幅和周期,计算出频率,通过分析质点运动的趋势可以判断质点的振动方向.机械振动在介质中传播便形成机械波,当波源做简谐振动时,形成的波为简谐波…     

切实理解T=2π√L/g中的g与L的内涵

摆角θ≤5.时,单摆的运动可视为简谐振动.互时的运动周期为T=2π√L/g.要正确运用此公式求解实际问题,必须切实弄清公式中g、L的实质内涵.     

关于微阻尼振动中几个问题的讨论

微阻尼振动这部分内容,在教科书中所占的篇幅很少,因而往往不能引起读者足够的注意,对其中几个概念如振幅,周期等,不见得都仔细地推敲过,为了明确一些模糊的认识,本文以简谐振动为基础,通过引申,对比,使读者对此有一个明晰的了解。 一、简谐振动。 质量为m的物体受弹性力或准弹性力作用时,就作简谐振动。其运动微分方程为:     

刚体球做非简谐振动周期的数值解法研究

刚体球在圆弧形轨道上做小角度纯滚动时为简谐振动,周期很容易从理论上推出,刚体球在圆弧形轨道上做大角度纯滚动时为非简谐振动,周期很难求出,本文通过建立数学模型,结合VB编程研究刚体球做非简谐振动周期的数值解法,并与简谐振动的周期作比较。     

对称双弹簧振子横向振动的复杂性研究

利用MATLAB数值求解对称双弹簧振子横向振动的微分方程,程序设计为对任意选取的系统参数和初始条件,均可绘制出振动曲线和相图.数值实验表明：对称双弹簧振子的横向运动是周期振动,振动特性随初始条件发生改变;当振幅远大于弹簧原长时,横向振动趋于简谐振动,并与纵向振动有相同的周期;当振幅远小于弹簧原长时,横向振动趋于立方非线性振动,其振动周期与振幅成反比.     

单摆运动研究

单摆在摆动角趋于零的极限条件下，单摆的运动是简谐振动，其特征是周期与振幅无关。在摆动角不可忽略的实际情况运动中，单摆的运动周期与振幅有关。本文通过相应的数学计算得出周期与摆动角的函数关系，并分析单摆的运动中绳的张力情况，对单摆的运动进行研究。     

振动方程中初相位的确定

作简谐振动的质点,其运动规律可用公式或图象表示出来。若已知一振动图象,如何用公式准确地把质点位移与时间的关系表示出来,这就是如何建立振动方程的问题。因为作简谐振动的物体,位移与时间的关系是按余弦或正弦规律变化的,只要知道振动三要素一振幅、周期和相位,便可以根据简谐振动方程x=Acos(ωt φ_0),而求出该振动图象的公式。其中振幅、周期和圆频率等可直接从振动图象中找出,但相的确定就不是     

自制简谐振动图象演示器

现行高中物理课本中利用沙摆演示简谐振动图象,简单、直观,学生易于接受。但存在如下缺点：①沙理形成的图象板只能水平放置,学生不易观察;③用手拉板难以保挣匀速,得到的图象不规范;③由于沙摆的质心位置不断变化,进而影响到周期的变化。为帮助学生理解、掌握简谐振动,笔者自制了一个简谐振动图象演示器,在教学实践中效果很好。现将其制作过程与使用方法介绍如下。l制作方法1．材料准备4（）cx60cmxZcm厚木板一块,2cmx2cmx40cm木条。根,2cmxZcmx80。和ZcmXZcmX50。木条各两根,小车一辆（木制）,小型直流电动机一只,开关、…