2.定量探究单摆的周期与摆长的关系
(1)周期的测量:用停表测出单摆N(30~50)次全振动的时间t,利用T=计算它的周期。
(2)摆长的测量:用刻度尺测出细线长度l0,用游标卡尺测出小球直径D,利用l=l0+求出摆长。
(3)数据处理:改变摆长,测量不同摆长及对应周期,作出Tl、Tl2或T图像,得出结论。
3.周期公式
(1)公式的提出:周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。
(2)公式:T=2π,即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。
4.周期公式的应用
由单摆周期公式可得g=,只要测出单摆的摆长l和周期T就可算出当地的重力加速度。
1.自主思考--判一判
(1)制作单摆的细线弹性越大越好。(×)
(2)制作单摆的细线越短越好。(×)
(3)制作单摆的摆球越大越好。(×)
(4)单摆的周期与摆球的质量有关,质量越大,周期越小。(×)
(5)单摆的回复力等于摆球所受合力。(×)
2.合作探究--议一议
(1)由于单摆的回复力是由摆球的重力沿切线方向的分力提供的,那么是否摆球的质量越大,回复力越大,单摆摆动得越快,周期越小?
提示:不是。摆球摆动的加速度除了与回复力有关外,还与摆球的质量有关,即a∝,所以摆球质量增大后,加速度并不增大,其周期由T=2π决定,与摆球的质量无关。
(2)多多观察,写出生活中你能遇到哪些单摆模型。
提示:坐钟、牛顿摆、秋千等。