用比较法验证单摆的振动周期

本文介绍用两个单摆作比较实验来研究单摆的振动周期。一、取两单摆,摆长相等 (摆长100厘米)。摆球质量不等。让两摆球偏离平衡位置,使它们的偏角相等。同时开始振动后,可观察到它们总是同步振动。于是可以得出结论,单摆的振动周期与摆球质量无关。二、两摆以不同的偏角开始振动,也可观察到两摆总是同步振动。说明单摆的周期与振幅无关。三、改变摆长,一个摆长还是100厘米,另一个摆长取50厘     

单摆振动演示实验的改进

单摆在摆角很小的情况下,其振动是简揩振动的重要特例。为了使学生顺利接受和掌握单摆的周期公式,在课堂上做好演示实验非常重要。因为面对单摆许多学生往往会产生一些不正确的想法,认为振幅大了,周期也会增大;摆球质量大了,回复力也大,因而振动     

决定单摆周期因素的直观演示

高中《物理》(实验修订本·必修 )第一册 16 9面(图 9- 2 0 )中用停表测量单摆周期来验证单摆的周期与摆球质量、振幅、摆长的关系 ,虽然精确但不直观 ,用下述方法可做直观演示 .一、验证单摆的周期与摆球质量无关取体积相等的金属球和橡胶球 (保证两球的质量图 1不相等 )各 1个 ,调整摆线的长度使两单摆的摆长相等 (约6 0 cm) ,再调节铁架台使两摆球处在同一高度 .把两铁架台分开相距约 2 0 cm,将两摆球拉离平衡位置且处在同一高度 (振幅相等 )处 ,如图 1所示 .将两摆球同时放手 ,比较两单摆的振动 ,发现两摆球总是同时回到出发点 ,这说明…     

单摆等时性实验的改进

高中物理课本(必修)第一册在进述单摆的周期公式时,通过学生对探索性实验的观察得出单摆的周期与振幅(在摆角小于5°时)和摆球质量无关,而与摆长有关的结论,进     

单摆演示实验改进初探

单摆演示实验,作为导出单摆周期公式的实验基础,对于学生理解与掌握单摆周期公式是至关重要的。传统的做法是利用秒表计时,研究单摆周期T与振幅A,摆球质量m及摆长l的关系。我认为这样做对T与A、m的关系的讨论显得繁琐而欠直观;且将T与g的关系的研究排除在演示内容之外。有鉴于此,笔者在教学实践中,就单摆演示实验的改进作了些初步的探索。对于单摆周期T与摆球质量m及振幅A关系的演示,可用直接比较的方法。即将两摆长l相同、m不同的单摆挂在同一铁架台     

单摆的性质及其应用

一、等时性单摆的小角度摆动时可视为简谐运动,完成每次全振动所用的时间相等,即为单摆的周期.单摆的周期只与摆长和当地的重力加速度有关,与摆球的质量和振幅无关.     

决定单摆周期因素的直观教学

高中物理（必修加选修）第二册第九章第四节一单摆的图9—20实验是一个探究性实验。探究单摆的周期与哪些因素有关。实验中用秒表测量周期来得到单摆周期与摆球质量、振幅、摆长的关系,虽然精确但不直观,且费时。用下述方法可做直观演示。     

例析磁场中摆球摆动的周期

伽利略首先发现了单摆的“等时性”即“在振幅很小的条件下,单摆的振动周期跟振幅无关”,那么欲使摆球在磁场中正常摆动,对磁感应强度B值有何要求呢?笔者通过例析谈谈粗浅看法。     

简析单摆教学的拓展

单摆是一个理想化的物理模型,当它的摆角很小时,单摆的运动可以看做是简谐运动。单摆运动周期只与摆长和当地的重力加速度有关,与摆球的质量无关。生活中有一些类似单摆的运动,它的等效重力加速度等于单摆静止不动时摆线的张力和摆球质量的比值。     

单摆演示实验的改进

高二物理课本（人民教育出版社）第九章第四节“单摆”中有两个演示实验,一是“沙摆实验”。用实验显示单摆的振动图像。证明简谐运动;二是教材通过定性演示,证明单摆的周期（在摆角很小）跟振幅和摆球质量无关而只跟摆长有关的基础上,给出单摆的周期公式。我在教学中对实验器材进行了改进,方便了教学,节省了时间,方法步骤如下：     

运用等效思想求异形摆的周期

我们知道:通常的单摆是由一根摆线和一个摆球组成,单摆处于惯性参考系的重力场中,单摆的周期公式T =2π(l/g)~(1/2),l为摆长,g为重力加速度.可是我们还会碰到摆球处于非惯性参考系的复合场中,或出现多线摆、多球摆问     

探究单摆周期的变化规律

高中物理人教版选修3-4中第11章第4节关于单摆周期的定义：荷兰物理学家惠更斯曾经详尽地研究过单摆的振动,发现单摆做简谐运动的周期T与摆长l的二次方根成正比,与重力加速度g的二次方根成反比,而与振幅、摆球质量无关,     

在物理教学中外加力对单摆周期的影响分析

在摆角很小（小于5°）,忽略空气阻力对摆球运动影响的情况下,单摆的振动周期只与摆长（l）及摆球所处位置的重力加速度（g）有关,跟振幅（A）、摆球的质量（m）无关。单摆的周期公式为：T=2π√l/g,公式中的“l”应理解为等效摆长,它是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离;公式中的“g”应理解为等效重力加速度,实质上就是小球在平衡位置处的等效重力F产生的加速度g,即g=F/m。对于原来只在重力场中做单摆运动的小球来说,如果外加的力不改变小球做单摆运动的回复力大小和方向,那么周期公式中的g不改变,周期T不改变;如果外加的力改变小球做单摆运动的回复力大小和方向,那么周期公式中的g改变,从而使周期T改变。     

对公式T=2π(l/g)～(1/2)的诠释

单摆也叫做“数学摆”.在细线一端拴一小球 ,另一端固定在悬点上 ,如果线的伸缩和质量可以忽略 ,球的直径比线长短得多 ,就组成了一个单摆 .若空气阻力不计 ,摆角θ<5°,单摆的运动就是简谐运动 .由此可见 ,构成单摆必须满足的三个条件是 :(1 )摆球线度比摆线长度短得多 ;(2 )摆线质量可以忽略 ;(3 )摆线的伸缩可以忽略 .单摆做简谐运动必须满足的三个条件是 :(4 )空气阻力可以忽略 ;(5)摆动角度小于 5°;(6)单摆在同一竖直面内摆动 .设悬点到球心相距 l,重力加速度为 g,摆球质量为 m,摆角为 θ.二、单摆在各种情况下的周期1 .摆球线度不能…     

对公式T=2π（1/g）~（1/2）的诠释

单摆,亦称“数学摆”。在细线一端拴一小球,另一端固定在悬点上,如果线的伸缩和质量可以忽略,球的直径比线长短得多,这样就组成了一个单摆。若空气阻力不计,当摆角θ<5°,单摆就做简谐运动,由此可见,构成单摆须满足三个条件: ①摆球线度比摆线长度短得多; ②摆线质量可以忽略; ③摆线的伸缩可以忽略。     

关于"摆钟"由于地理位置的变化而造成相同时间内计时误差的计算

单摆的周期公式是:T=2∏(L/g)~(1/2),一方面可看出单摆的周期与摆球的质量、摆动的振幅无关,这种性质称为单摆的等时性,把这种特性应用在计时器上制成的计时器称之为“摆钟”;另一方面也可看出单摆的周期受重力加速度“g”的影响,     

例谈探究单摆与圆锥摆的异同

单摆是高中物理课本中的一个重要模型.通常所说的单摆是指一般的非线性摆在摆角振幅很小的情形.这是一种等时摆,周期与振幅的大小无关,是一种理想模型.中学阶段,在摆角不超过15°时,我们可用T=2πl/g（1/2）来算其周期.圆锥摆则是大量出现在学生习题中.因此,高中生对这两者的熟练掌握都很有必要.1开展探究讲授完＂单摆＂一节后,有学生做完课本练习后问：＂单摆摆长为1m时在实际中有无特殊之处？＂     

单摆振动回复力教学的再补充

贵刊在 2 0 0 1年第 4期上 ,刊登了周老师的“单摆振动的回复力”一文 ,文中明确指出单摆振动的回复力不是摆球所受的重力与悬绳拉力的合力 ,而是摆球所受的重力沿圆弧切线方向的分力 .但读后总感觉文中的论述缺少一个重要内容 ,即为什么摆球所受的重力与悬绳拉力的合力不是回复力 .教学中也确有一些学生认为单摆所受的回复力是摆球所受的重力与悬绳拉力的合力 .要纠正这种错误认识 ,笔者认为除了用到周老师的原文论述外 ,还应分析摆球所受合力方向的变化 .一、重力沿圆弧的切向分力是摆球振动的回复力如图 1所示 ,重力的一个分力 G1的方向…     

单摆在液体中的振动

由摆球浸入不同温度纯水中的小角阻尼振动实验,发现角振幅衰减及振动周期不随液体黏度发生改变。采用改进平均法求解平方阻尼作用下单摆小角振动微分方程,得到角位移随时间变化的解析表达式,据此得到的角振幅衰减及振动周期的定量结果与实验数据符合。得出结论:摆球在液体中振动时受到的流体阻力是与液体黏度无关的平方阻力;平方阻尼常量与液体的密度成正比,与摆球半径及密度的乘积成反比;摆球浸入液体时的阻尼振动、角振幅衰减是非指数型的,衰减速度和振动周期都与平方阻尼常量密切相关。     

单摆周期测量次数与测量精度的讨论

生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内摆动,如果细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线的长度相比可以忽略,这样的装置就叫做单摆。1582年伽利略发现了摆的等时性原理,指出摆的周期与摆长l的二次方根成正比,而与振幅、摆球的质量、材料无关。