2019-2020学年鲁科版选修3-4 第1章 第3节 单 摆 学案
2019-2020学年鲁科版选修3-4 第1章 第3节 单 摆 学案第1页

第3节 单 摆

 1.理解单摆做简谐运动的条件和振动特点. 2.知道影响单摆周期的因素,掌握单摆的周期公式,并能用来进行有关计算.(重点+难点) 3.学会用单摆测重力加速度.(重点)

一、单摆的运动

1.单摆:把一根细线上端固定,下端拴一个小球,线的质量和球的大小可以忽略不计,这种装置叫做单摆.

2.单摆的运动特点

(1)摆球以悬点为圆心,在竖直平面内做变速圆周运动.

(2)摆球同时以最低点O为平衡位置做往复运动.

3.单摆的回复力:

如图所示,摆球受重力mg和绳子拉力F′两个力作用,将重力按切线方向和径向正交分解,则绳子的拉力F′与重力的径向分量的合力提供了摆球做圆周运动所需的向心力,而重力的切向分力F提供了摆球振动所需的回复力F=mgsin θ,它总是指向平衡位置.在最大摆角小于5° 时,sin θ≈θ≈,F的方向可认为与位移x平行,但方向与位移方向相反,所以回复力可表示为F=-x.令k=,则F=-kx.

1.(1)制作单摆的细线弹性越大越好.(  )

(2)制作单摆的摆球越大越好.(  )

(3)单摆的回复力等于摆球所受合力.(  )

提示:(1)× (2)× (3)×

二、单摆的周期

1.影响单摆周期因素的实验探究

(1)探究方法:控制变量法.

(2)实验结论

①单摆周期与摆球质量无关.

②单摆周期与振幅无关.