第二章 第三节 单摆(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评（粤教版）

* 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 第三节　单摆 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道什么是单摆，掌握单摆做简谐运动的条件及回复力的特点. 2.通过实验探究单摆的周期与摆长的关系. 3.知道单摆的周期与摆长、重力加速度的关系，会用单摆周期公式进行计算. * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 课前 自主梳理 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 一、单摆的回复力 1．单摆组成：(1)长细绳；(2)______． 2．理想化要求 (1)细绳的______和______可以忽略不计． (2)绳长比物体的尺寸_________，物体可以看作______． (3)摆动过程中所受____________可以忽略． 实验中为满足上述条件，我们尽量选择质量大、______小的球和尽量___的绳． 伸缩 质量 大很多 质点 阻力作用 体积 细 小球 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 3．单摆的回复力 (1)回复力的提供：如图所示，摆球的重力沿____________方向的分力． 圆弧切线 正比 平衡位置 偏角很小 (2)回复力的特点：在偏角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成______，方向总指向____________，即F＝－x. (3)运动规律：单摆在____________时做简谐运动． * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 (1)实际的摆的摆动都可以看作是简谐运动．( ) (2)单摆回复力的方向总是指向悬挂位置．( ) (3)单摆的回复力是由摆球重力的分力提供的．( ) × × √ 判一判 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 二、单摆的周期 1．定性探究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响 (1)探究方法：_______________． (2)实验结论 ①摆长越长，周期______． ②单摆振动的周期与摆球质量和振幅______． 2．单摆的固有周期：T与摆长L的二次方根成______，与重力加速度g的二次方根成______． 控制变量法 越大 无关 正比 反比 公式：T＝2π. * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 两极处重力加速度大于赤道处重力加速度，把单摆从赤道处移至两极处时，要保证单摆的周期不变，应如何调整摆长？ 想一想 提示：由T＝2π知，应增大摆长，才能使周期不变. * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 课堂 重点探究 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 单摆的回复力及运动规律 [思 考 探 究] 如图所示，小球和细线构成一个做简谐运动的单摆，运动过程中小球受到几个力的作用？什么力充当了小球振动的回复力？ 要点 1 * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 提示：小球受两个力的作用：重力和细线的拉力．重力沿圆弧切线方向的分力G1＝mgsin θ提供了使摆球振动的回复力，如图所示． * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 [思 维 深 化] 1．单摆的运动特点 (1)摆球以悬点为圆心做变速圆周运动，因此在运动过程中只要速度v≠0，半径方向都受向心力． (2)摆球同时以平衡位置为中心做往复运动，因此在运动过程中只要不在平衡位置，轨迹的切线方向都受回复力． * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 2．单摆的回复力 如图所示，重力G沿圆弧切线方向的分力G1＝mgsin θ是沿摆球运动方向的力，正是这个力提供了使摆球振动的回复力F＝G1＝mgsin θ. * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 3．单摆做简谐运动的推证 在θ很小时(理论值为θ＜5°)，sin θ≈tan θ＝， G1＝Gsin θ＝x， G1方向与摆球位移方向相反，所以有回复力 F回＝G1＝－x＝－kx. 因此，在摆角θ很小时，单摆做简谐运动． * 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课前 自主梳理 课堂 巩固训练 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