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1、20xx高三物理知识点:磁场20xx高三物理复习学问点 20xx高三物理复习学问点 一、质点的运动(1)-直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=(Vo2+Vt2)/26.位移s=V平t=Vot+at=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a08.试验用推论s=aT2s为连续相邻相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m
2、/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不肯定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是确定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻见第一册P19/s-t图、v-t图/速度与速率、瞬时速度见第一册P24。2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道旁边较小,
3、在高山处比平地小,方向竖直向下)。(3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s210m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vog(抛出点算起)5.来回时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。二、质点的运动(2)-曲线运动、万有引力1)平抛运动1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4
4、.竖直方向位移:y=gt5.运动时间t=(2y/g)(通常又表示为(2h/g)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)=Vo2+(gt)2合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2),位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)确定与水平抛出速度无关;(3)与的关系为tg=2tg;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合
5、力(加速度)方向不在同始终线上时,物体做曲线运动。2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2r/T2.角速度=/t=2/T=2f3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=r7.角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度():弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度():rad/s;向心加速度:m/s2。注:(1)向心力可以由某
6、个详细力供应,也可以由合力供应,还可以由分力供应,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只变更速度的方向,不变更速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断变更。3)万有引力1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.6710-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2R:天体半径(m),M:天体质量(kg)4.卫星绕行速度、角速度、周期:
7、V=(GM/r);=(GM/r3);T=2(r3/GM)M:中心天体质量5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)=(GM/r地)=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m42(r地+h)/T2h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力供应,F向=F万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小放
8、射速度均为7.9km/s。三、力(常见的力、力的合成与分解)1)常见的力1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s210m/s2,作用点在重心,适用于地球表面旁边)2.胡克定律F=kx方向沿复原形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)3.滑动摩擦力F=FN与物体相对运动方向相反,:摩擦因数,FN:正压力(N)4.静摩擦力0f静fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.6710-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上) 6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N?m2/C2,方向在它们的连线上)7.电场力F=Eq(E
9、:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力F=BILsin(为B与L的夹角,当LB时:F=BIL,B/L时:F=0)9.洛仑兹力f=qVBsin(为B与V的夹角,当VB时:f=qVB,V/B时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身确定;(2)摩擦因数与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等确定;(3)fm略大于FN,一般视为fmFN;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)见第一册P8;(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);(6)安培力与洛仑
10、兹力方向均用左手定则判定。2)力的合成与分解1.同始终线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cos)(余弦定理)F1F2时:F=(F12+F22)3.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcos,Fy=Fsin(为合力与x轴之间的夹角tg=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值肯定时,F1与F2的夹
11、角(角)越大,合力越小;(5)同始终线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。四、动力学(运动和力)1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它变更这种状态为止2.牛顿其次运动定律:F合=ma或a=F合/ma由合外力确定,与合外力方向一样3.牛顿第三运动定律:F=-F负号表示方向相反,F、F各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区分,实际应用:反冲运动4.共点力的平衡F合=0,推广正交分解法、三力汇交原理5.超重:FNG,失重:FNr3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,
12、共振的防止和应用见第一册P1755.机械波、横波、纵波见其次册P26.波速v=s/t=f=/T波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所确定7.声波的波速(在空气中)0:332m/s;20:344m/s;30:349m/s;(声波是纵波)8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔接着传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源放射频率与接收频率不同相互接近,接收频率增大,反之,减小见其次册P21注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系
13、统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容:超声波及其应用见其次册P22/振动中的能量转化见第一册P173。六、冲量与动量(物体的受力与动量的改变)1.动量:p=mvp:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同3.冲量:I=FtI:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F确定4.动量定理:I=p或Ft=mvtmvop:动量改变p=mvtmvo,是矢量式5.动量
14、守恒定律:p前总=p后总或p=p也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v26.弹性碰撞:p=0;Ek=0即系统的动量和动能均守恒7.非弹性碰撞p=0;0EKEKmEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能8.完全非弹性碰撞p=0;EK=EKm碰后连在一起成一整体9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:v1=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2=2m1v1/(m1+m2)10.由9得的推论-等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo-(M+m)vt=fs相对 20xx
15、高三物理好用学问点总结 20xx高三物理好用学问点总结 一、运动的描述1.物体模型用质点,忽视形态和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的改变,精确描述用位移,运动快慢S比t,a用v与t比。2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,S等aT平方。3.速度确定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。二、力1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,依据效果来处理
16、。2.分析受力要细致,定量计算七种力;重力有无看提示,依据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。3.同始终线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,依据计算来定夺;极限法抓临界态,程序
17、法按依次做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。三、牛顿运动定律1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,缘由就是力。合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。2.N、T等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零四、曲线运动、万有引力1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力供应足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星围着天体行,快慢运动的
18、卫星,均由距离来确定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。五、机械能与能量1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。六、电场选修3-11.库仑定律电荷力,万有引力引场力,似乎是孪生兄弟,kQq与r平方比。2.电荷四周有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qU,动能定理不能忘。
19、4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。七、恒定电流选修3-11.电荷定向移动时,电流等于q比t。自由电荷是内因,两端电压是条件。正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。2.电阻定律三因素,温度不变才得出,限制变量来论述,rl比s等电阻。电流做功UIt,电热I平方Rt。电功率,W比t,电压乘电流也是。3.基本电路联串并,分压分流要分明。困难电路动脑筋,等效电路是关键。4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。八、磁场选修3-11.磁体四周有磁场,N极受力定方向;电流四周有磁场,安培定则定
20、方向。2.F比Il是场强,等BS磁通量,磁通密度比S,磁场强度之名异。3.BIL安培力,相互垂直要留意。4.洛仑兹力安培力,力往左甩别遗忘。九、电磁感应选修3-21.电磁感应磁生电,磁通改变是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。感应电动势大小,磁通改变率知晓。2.楞次定律定方向,阻碍改变是关键。导体切割磁感线,右手定则更便利。3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受抗拒,自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,全看磁通增或减,安培定则知i向。十、沟通电选修3-21.匀强磁场有线圈,旋转产生沟通电。电流电压电动势,改变规律是弦线。中性面计时是正弦,
21、平行面计时是余弦。2.NBS是最大值,有效值用热量来计算。3.变压器供沟通用,恒定电流不能用。志向变压器,初级UI值,次级UI值,相等是原理。电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,便利地算出。远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。十一、气态方程选修3-3探讨气体定质量,确定状态找参量。肯定温度用大T,体积就是容积量。压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,PV比T是恒量。十二、热力学定律1.第肯定律热力学,能量守恒好感觉。内能改变等多少,热量做功不能少。正负符号要精确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热
22、,内能削减皆负值。2.热力学其次定律,热传递是不行逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。十三、机械振动选修3-41.简谐振动要牢记,O为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,大小正比于位移,平衡位置u大极。2.O点对称别遗忘,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4A路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。到质心摆长行,单摆具有等时性。3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。十四、机械波选修3-41.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁
23、不动。3.不同时刻的图像,t四分一或三,质点动向怀疑散,S等vt派用场。十五、光学选修3-41.自行发光是光源,同种匀称直线传。若是遇见障碍物,传播路径要变更。反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度比,波长比值也使然。2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。十六、物理光学1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。选修3-42.光照金属能生电,入射光线有极
24、限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。选修3-5、十七、动量选修3-51.确定状态找动量,分析过程找冲量,同始终线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。十八、原子原子核选修3-51.原子核,中心站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;光子能量hn,能级差值来计算。2.原子核,能变更,两衰变。粒是氦核,电子流是射线。光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚
25、变,温度极高是条件。变可以造氢弹,还是太阳能量源;和平利用前景好,惋惜至今未实现。 20xx高三物理学问点:原子物理 20xx高三物理学问点:原子物理 卢瑟福的核式结构模型(行星式模型)粒子散射试验:是用粒子轰击金箔,结果是绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但是有少数粒子发生了较大的偏转。这说明原子的正电荷和质量肯定集中在一个很小的核上。卢瑟福由粒子散射试验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动。由粒子散射试验的试验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。2.玻尔模型(引入量子理论,量子化就
26、是不连续性,整数n叫量子数。)玻尔的三条假设(量子化)轨道量子化rn=n2r1r1=0.5310-10m能量量子化:E1=-13.6eV原子在两个能级间跃迁时辐射或汲取光子的能量h=Em-En从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是汲取光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能汲取肯定频率的光子;而从某一能级到被电离可以汲取能量大于或等于电离能的任何频率的光子。(如在基态,可以汲取E13.6eV的任何光子,所汲取的能量除用于电离外,都转化为电离出去的电子的动能)。2、自然放射现象.自然放射现象-自然
27、放射现象的发觉,使人们相识到原子核也有困难结构。.各种放射线的性质比较种类本质质量(u)电荷(e)速度(c)电离性贯穿性射线氦核4+20.1最强最弱,纸能拦住射线电子1/1840-10.99较强较强,穿几mm铝板射线光子001最弱最强,穿几cm铅版3、核反应核反应类型衰变:衰变:(核内)衰变:(核内)衰变:原子核处于较高能级,辐射光子后跃迁到低能级。人工转变:(发觉质子的核反应)(发觉中子的核反应)重核的裂变:在肯定条件下(超过临界体积),裂变反应会连绵不断地进行下去,这就是链式反应。轻核的聚变:(须要几百万度高温,所以又叫热核反应)全部核反应的反应前后都遵守:质量数守恒、电荷数守恒。(留意:
28、质量并不守恒。).半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。(对大量原子核的统计规律)计算式为:N表示核的个数,此式也可以演化成或,式中m表示放射性物质的质量,n表示单位时间内放出的射线粒子数。以上各式左边的量都表示时间t后的剩余量。半衰期由核内部本身的因素确定,跟原子所处的物理、化学状态无关。.放射性同位素的应用利用其射线:射线电离性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消退有害静电。射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程,基因工程。作为示踪原子。用于探讨农作物化肥需求状况,诊断甲状腺疾病的类型,探讨生物大分子结构及其功
29、能。进行考古探讨。利用放射性同位素碳14,判定出土木质文物的产生年头。一般都运用人工制造的放射性同位素(种类齐全,各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短,废料简单处理。可制成各种形态,强度简单限制)。4、核能(1).核能-核反应中放出的能叫核能。(2).质量亏损-核子结合生成原子核,所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些,这种现象叫做质量亏损。(3).质能方程-爱因斯坦的相对论指出:物体的能量和质量之间存在着亲密的联系,它们的关系是:E=mc2,这就是爱因斯坦的质能方程。质能方程的另一个表达形式是:E=mc2。以上两式中的各个物理量都必需采纳国际单位。在非国际单位里,可以用1u=
30、931.5MeV。它表示1原子质量单位的质量跟931.5MeV的能量相对应。在有关核能的计算中,肯定要依据已知和题解的要求明确所运用的单位制。(4).释放核能的途径凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时,平均每个核子的质量亏损是不同的,所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的,每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小,所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核,生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。 20xx高三物理复习学问点:单摆 20xx高三物理复习学问点:单摆 四、单摆1.理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件;2.视察演示试验,概括出周期的影响
31、因素,培育学生由试验现象得出物理结论的实力。3.驾驭并学会应用单摆振动的周期公式。【重点、难点分析】1.本课重点在于驾驭好单摆的周期公式及其成立条件。2.本课难点在于单摆回复力的分析。解决方案:对于重点内容通过课堂巩固练习加深印象。本课难点在于力的分析上,由老师画好受力分析图,用彩粉笔标示,同时引导学生看书,这部分内容属于A类要求及了解内容,只要使大部分学生能明白基本过程即可,重在强调最终结论。 【教学过程】一、单摆振动的特点(回复力和平衡位置)1、单摆及其平衡位置一根绳子上端固定,下端系着一个球。物理上的单摆,是在一个固定的悬点下,用一根不行伸长的细绳,系住一个肯定质量的质点,在竖直平面内小
32、角度地摇摆。假如悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽视,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫单摆.问题:为什么对单摆有上述限制要求呢?线的伸缩和质量可以忽视-使摆线有肯定的长度而无质量,质量全部集中在摆球上.线长比球的直径大得多,可把摆球当作一个质点,只有质量无大小,悬线的长度就是摆长.单摆是实际摆的志向化的物理模型.另外,单摆绳要轻而长,球要小而重都是为了削减阻力。2、单摆的回复力答:单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来供应。分析过程:1、不行能是重力或绳子的拉力。2、不行能是重力和拉力的合力。在探讨摆球沿圆弧的运动状况时,要以不考虑与摆球运动方向垂直的力,而只考虑沿摆球运动方向的力,如图乙所示
33、.因为F垂直于v,所以,我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向.且G1=Gsin=mgsinG2=Gcos=mgcos说明:正是沿运动方向的合力G1=mgsin供应了摆球摇摆的回复力.二、单摆振动是简谐运动推导:在摆角很小时,sin=又回复力F=mgsinF=mg(x表示摆球偏离平衡位置的位移,l表示单摆的摆长)在摆角很小时,回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反,大小成正比,单摆做简谐运动.知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线),那么在摆角很小的状况下,既然单摆做的是简谐运动,它振动的图象也是正弦或余弦曲线.三、单摆的周期1、周期与振幅无关演示1摆角小于5的状况下,把两个摆球
34、从不同高度释放。现象:摆球同步振动,说明单摆振动的周期和振幅无关。2、周期与摆球质量无关演示2将摆长相同,质量不同的摆球拉到同一高度释放。现象:两摆球摇摆是同步的,即说明单摆的周期与摆球质量无关。那么就可以用这两个单摆去探讨周期和振幅的关系了,在做之前还要明确一点,振幅是不是可随意取?这个试验主要是为探讨属于简谐运动的单摆振动的周期,所以摆角不要超过5。3、刚才做过的两个演示试验,证明了单摆振动周期和摆球质量、振幅无关,那么周期和什么有关?由前所说这两个摆摆长相等,假如L不等,变更了这个条件会不会影响周期?演示3取摆长不同,两个摆球从某一高度同时释放,留意要5。现象:两摆振动不同步,而且摆长越
35、长,振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。详细有什么关系呢?试验,将摆长变为原来的四倍,再测周期。荷兰物理学家通过精确测量得到单摆周期公式:4、单摆周期的这种与振幅无关的性质,叫做等时性。单摆的等时性是由伽利略首先发觉的。(此处可以讲一下伽利略发觉单摆等时性的小故事。)钟摆的摇摆就具有这种性质,摆钟也是依据这个原理制成的,据说这种等时性最早是由伽利略从教堂的灯的摇摆发觉的。假如条件变更了,比如说(拿出摆钟展示)这个钟走得慢了,那么就要把摆长调整一下,应缩短L,使T减小;假如这个钟在北京走得好好的,带到广州去会怎么样?由于广州g小于北京的g值,所以T变大,钟也会走慢;同样,把钟带到月球上钟也会变
36、慢。5、思索:用空心铁球内部装满水做摆球,若球正下方有一小孔,水不断从孔中流出,从球内装满水到水流完为止的过程中,其振动周期的大小是_.A.不变B.变大C.先变大后变小再回到原值D.先变小后变大再回到原值四、几种特别规摆1、双线摆2、弧形槽内的摆五、小结1.单摆是一种志向化的振动模型,单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsin供应的.2.在摆角小于5时,回复力F=-x.单摆的振动可看成简谐运动.3.单摆的振动周期跟振幅、摆球质量的大小无关,跟摆长的平方根成正比,跟重力加速度的平方根成反比,即T=2.六、板书设计摆线-牢固的不行伸长的细线,线长比球的直径大得多摆球-选用密度大的实
37、心球理论证明:(很小时)回复力F=mgsin单单摆在摆F与x方向相反摆角很小时F=试验验证:用砂摆的图象验证单摆的周期与振幅无关-等时性T=2与摆长的二次方根成正比与重力加速度的二次方根成反比七、思索题1.如图为一双线摆,二摆线长均为l,悬点在同一水平面上,使摆球A在垂直于纸面的方向上振动,当A球从平衡位置通过的同时,小球B在A球的正上方由静止放开,小球A、B刚好正碰,则小球B距小球A的平衡位置的距离等于多少?2.如右图所示,光滑轨道的半径为2m,C点为圆心正下方的点,A、B两点与C点相距分别为6cm与2cm,a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开,则两小球相碰的位置是_.A.C点B.C点
38、右侧C.C点左侧D.不能确定3.一个摆钟从甲地拿到乙地,它的钟摆摇摆加快了,则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是_.A.g甲g乙,将摆长适当增长B.g甲g乙,将摆长适当缩短C.g甲4.一个单摆挂在电梯内,发觉单摆的周期增大为原来的2倍,可见电梯在做加速运动,加速度a为_.A.方向向上,大小为g/2B.方向向上,大小为3g/4C.方向向下,大小为g/4D.方向向下,大小为3/4g 第19页 共19页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页第 19 页 共 19 页