四次(提出问题)
生:如图 4 所示,光滑的圆弧上面有一个半径为 r 的小球,圆弧对应的圆半径为 R,圆心角θ<10°,求小球从 A 到 B 所用的时间?
(问题讨论)
师:小球的运动轨道为圆弧,小球的受力情况为重力与弹力,小球的受力情况及运动情况完全与单摆相似,所以完全可以用单摆模型。
(问题解决)
师:有效摆长是多少?T=?
生:R − r。T = 2π
R − r ,t
g AB
= T = π
2
R − r 。
g
师:这个问题大多数同学思维受阻,主要是受“单摆模型”建立时的定势影响,有些同学认为,①单摆一定是一根细线下挂一个小球,②单摆的运动必须具有往复性。其实从受力及运动状态的分析才能把握问题的本质。
(以上讨论了单摆周期公式中等效摆长的问题,我们可以继续讨论等效重力加速度的问题,限于篇幅,此处不再赘述。)
(梁旭)