班主任考试学科知识点汇编
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模块一
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概念
单摆的概念
单摆是一种理想的数学模型,它由理想化的摆球和摆线组成
单摆是能多形成往复摆动的一种装置,将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端系于重力场内一定点,另一端土体一个重小球单摆公式的推导过程,就构成单摆。
借助单摆测当地重力加速度的实验
单摆只在最大摆角大于等于5时,单摆的震动才可以近似看为为简谐震动。单摆的固有周期公式:
T=2x1%
由该式可推论:g=4π²L/T²
据此,我们只要通过实验方式测出摆长1和周期,就可以通过估算得到当地的重力加速度。
我们还可以检测利用座标图象来处理数据,得到g的数值。具体请参考中学数学网文章《单摆测重力加速度
模块二
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公式
单摆的周期公式
若小球只限于竖直平面内摆动,则为平面单摆,若小球摆动不限于竖直平面,则为球面单摆
单摆运动近似的周期的公式:
7-20%
其中L指摆长,g是当地重力加速度
从公式中可看出,单搜青期与振幅和摆球质量无关
受力角度剖析,单摆的回复力是重力沿圆可切线方向并目指向平渐位器的分力,偏角越大,回复力越大,加速度(asin0)越大,在相美时日内走过的抓长也越大,所以周期数据
幅质量无关,只与摆长L和重力加速度g有关
在有些据动事饰中不一定是保长,不一走为98m/2,因而出现了等效理长和美效审力加来度的问题,数学上有些问时与单控类他,经过一些等效可以喜用单理的老期公式,这类问题称为“等效单摆”,等效单摆在生活中比较常见,除等效单摆外,单摆模型在其他问题中也有应用。
绕一个点来回摆动的物体,都称为摆,但其周期通常和物体的形状、大小及密度的分布有关。但若把规格很小的质块系于一端固定的宽度为且不能伸长的细绳上,把质块拉离平衡位置,使细绳和过点铅重线所成角度大于5°,放手后质块往复震动,可视为质点的震动,其周期只和和当地的重力加速度g有关,即而和质块的质量、形状和振幅的大小都无关系,其运动状态可用简谐震动公式表示,称为单摆或教学摆。假如震动的角度小于5,则震动的周期将随振幅的降低而变大,就不成为单摆了。如摆球的规格相当大,绿的质量不能了,就成为复摆(数学摆),周期就和摆球的规格有关了。
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模块三
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改变
重力加速度的改变
重力加速度g的方向总是竖直向上的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。
重力加速度的数值随海拔高度减小而降低。当物体距地面高度远远大于月球直径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值明显减少,此时不能觉得g为常数距离地面同一高度的重力加速度,也会随着经度的下降而变大。因为重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所须要的向心力。物体所处的地理位置经度越高单摆公式的推导过程,圆周运动轨道直径越小,须要的向心力也越小,重力将急剧减小,重力加速度也变大
地理南北两极处的村落运动轨道直径为0,须要的向心力也为0,重力等于万有引力,此时的重力加速度也达到最大。
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