2.3单摆 学案 -2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

2.3 单摆 【学习目标】 1．知道什么是单摆。 2．理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。 3．知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。 【课上探究】 知识点1：单摆 总结与提升 组成 要求 细线 摆线看成是不可伸长，且没有质量的细线 小球 摆球看成是没有大小只有质量的质点 单摆是理想化模型：①忽略在摆动过程中所受到的阻力，②将摆球看作质点，③摆线细且不可伸长。 知识点2：单摆的回复力 思考与交流 1、物体做简谐运动的条件是 。 2、一根细线上端固定，下端系着一个小球，如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略，细线的长度又比小球的直径大得多，这样的装置就叫单摆。在 的情况下，单摆的运动可视为简谐运动。 3、单摆的回复力由 提供 。 总结与提升 1．回复力的提供：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。 2．回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向平衡位置，即F＝－x。 3．运动规律：单摆在偏角很小时做简谐运动，其振动图像遵循正弦函数规律。 知识拓展：回复力是效果力，是使简谐运动的物体回到平衡位置的力，是物体运动速度方向的合外力，不一定等于物体受到的所有力的合外力。 练习与拓展 例题1．对于单摆的振动，以下说法中正确的是(　　) A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等 B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力 C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零 D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零[来源:学 科网 ]针对训练1.一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是(　　) A．t1时刻摆球速度最大，摆球的回复力最大 B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C．t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小 D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大 知识点3：单摆的周期 思考与交流 1.实验探究单摆周期，如何测周期？如何测摆长？ 2.利用单摆周期如何来测定重力加速度？ 总结与提升 1．定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响 (1)