高中物理课件单摆

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1、第十一章第4节新知预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点一要点二要点三1．知道什么是单摆，了解单摆的构成。2．掌握单摆振动的特点，知道单摆回复力的成因，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。4．知道用单摆可测定重力加速度。1．单摆(1)组成：①，②。(2)理想化要求：①质量关系：细线质量与小球质量相比可以。②线度关系：球的与线的长度相比可以忽略。③力的关系：忽略摆动过程中所受作用。实验中为满足上述条件，我们尽量选择质量大、小的球

2、和尽量细不可伸长的线。[关键一点]单摆做简谐运动的条件：理论上摆角不超过5°，实际上在实验中摆角一般不能超过10°。细线小球忽略直径阻力直径圆弧切线正比平衡位置简谐正弦3．单摆的周期(1)探究单摆的振幅、位置、摆长对周期的影响：①探究方法：法。②实验结论：a.单摆振动的周期与摆球质量。b．振幅较小时周期与振幅。c．摆长越长，周期；摆长越短，周期。(2)周期公式：①提出：周期公式是荷兰物理学家首先提出的。控制变量无关无关越长越短惠更斯正比反比等时性摆长摆长l周期T1．制做一个单摆，合理的做法是()A．摆线细而长B．摆球小而不太重C．摆球外表面光滑

3、且密度大D．端点固定且不松动解析：本题考查对单摆这一模型的认识。它虽是模型，但具有很高的实际价值，好多实际摆可看做单摆，可用单摆理论去理解。答案：ACD2．单摆是为研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是()A．摆球质量不计B．摆线长度不伸缩C．摆球的直径比摆线长度大得多D．空气等阻力忽略不计解析：单摆是一种理想化模型，实际情况下如果细线的质量与小球质量相比可忽略，球的直径与线的长度相比也可以忽略，空气阻力可以忽略，摆线长度不伸缩时，就可把其看做单摆。答案：BD3．(2011·上海高考)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1

4、、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则()A．f1>f2，A1＝A2B．f1A2D．f1＝f2，A1

5、动过程中的受力说法，正确的是()A．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆经过平衡位置时合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力[思路点拨]单摆的回复力由摆球重力沿圆弧切线方向的分力提供，在平衡位置处，摆球位移为零，水平加速度为零。[解析]单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程不仅有回复力，而且有向心力，即单摆运动的合外力不仅要提供回复力，还要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确，D错误；单摆经过平衡位置时

6、，回复力为零，向心力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误。[答案]B(1)弹簧振子在平衡位置的回复力为零，合力也为零。(2)单摆是一种特殊的简谐运动，其轨迹为圆弧，在平衡位置回复力为零，合力不为零。图11－4－2图11－4－32．一个单摆的长为l，在其悬点O的正下方0.19l处有一钉子P(如图11－4－4所示)，现将摆球向左拉开到A，使摆线偏角θ＜5°，放手后使其摆动，求出单摆的振动周期。图11－4－4[审题指导](1)题中给出“摆线偏角θ＜5°”说明小球的运动为简谐运动；(2)从图中看出这不是一个完整的单摆，是由两个单摆构成，所以周期应是两

7、个单摆周期的合成。[解析]释放后摆球到达右边最高点B处，由机械能守恒可知B和A等高，则摆球始终做简谐运动。摆球做简谐运动的摆长有所变化，它的周期为两个不同单摆的半周期的和。小球在左边的周期为1．仪器和器材摆球2个(铁质和铜质并穿有中心孔)、秒表、物理支架、米尺或钢卷尺、游标卡尺、细线等。2．实验步骤(1)做单摆：如图11－4－5所示，把摆球用细线悬挂在物理支架上，摆长最好能有1米左右，这样可使测量结果准确些。图11－4－5实验次数摆长l(m)周期T(s)加速度g(m/s2)g的平均值(m/s2)123图11－4－6(3)作T2－l图象的优点：用

8、图象法处理数据既直观又方便，同时也能最大限度地减小偶然误差对实验结果造成的影响。由于T－l的图象不是直线，不便于进行数据处理，所以采用T2－l的图象，