【学霸笔记：同步精讲】09 第二章 第三节 单摆 课件--高中粤教版物理选择性必修第一册

(课件网) 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第二章　机械振动 第三节　单摆 [学习目标]　1．理解单摆模型及单摆做简谐运动的规律和特点．2．掌握影响单摆周期的因素和周期公式．3．能从不同角度认识单摆的振动．4．学会用单摆周期公式测定重力加速度的方法． 必备知识·自主预习储备 1．单摆模型 如果悬挂物体的绳子的____和____可以忽略不计，绳长比物体的尺寸大很多，物体可以看作____，这样的装置可以看作单摆，单摆是实际摆的理想模型． 2．单摆的运动 若单摆的摆角小于____，单摆摆球的摆动可看成_____． 伸缩 质量 质点 5° 简谐运动 3．单摆的回复力 重力mg沿_____方向的分力F为单摆摆球的回复力． 4．单摆的固有周期 (1)单摆振动的周期与摆球质量____(选填“有关”或“无关”)，与振幅____(选填“有关”或“无关”)，与摆长____(选填“有关”或“无关”)． (2)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____，与摆球质量及振幅____． 圆弧切线 无关 无关 有关 正比 反比 无关 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)． (1)单摆模型中对细线的要求是细线的伸缩可忽略，质量可忽略． (　　) (2)单摆模型中对小球的要求是密度较大，其直径与线的长度相比可忽略． (　　) (3)摆球质量越大，周期越长． (　　) (4)摆动幅度越大，周期越长． (　　) √ √ × × 2．关于单摆的运动，下列说法正确的是(　　) A．单摆摆球运动的回复力是摆线张力和重力的合力 B．单摆摆球经过轨迹上的同一点时速度是相同的 C．单摆摆球经过轨迹上的同一点时加速度是相同的 D．单摆摆球经过平衡位置时受力是平衡的 √ C　[摆球运动的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，故A错误；根据简谐运动的对称性可知，摆球经过轨迹上的同一点时速度大小相等，方向可能相同，也可能不同，加速度的大小、方向都相同，故B错误，C正确；摆球经过平衡位置时，回复力为零，合力不为零，受力并不平衡，故D错误．] 3．如图所示是一个单摆(θ ＜5°)，其周期为T，则下列说法正确的是(　　) A．把摆球的质量增加一倍，其周期变小 B．摆球的振幅变小时，周期也变小 C．此摆由O →B运动的时间为 D．摆球由B→O时，动能向势能转化 √ C　[单摆的周期与摆球的质量无关，A错误；单摆的周期与振幅无关，B错误；此摆由O→B运动的时间为，C正确；摆球由B→O时，势能转化为动能，D错误．] 关键能力·情境探究达成 如图所示，一根细线上端固定，下端连接一个金属小球，用手使小球偏离竖直方向一个夹角，然后释放． 讨论： (1)小球受到哪些力的作用？ (2)向心力和回复力分别是由什么力提供的？ 提示：(1)小球受重力和细线的拉力． (2)细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力提供向心力.小球重力沿圆弧切线方向的分力提供回复力． 考点1　单摆模型的回复力及运动情况 1．单摆的回复力 (1)单摆受力：如图所示，受细线拉力和 重力作用． (2)向心力来源：细线拉力和重力沿径向 的分力的合力． (3)回复力来源：重力沿圆弧切线方向的分力提供使摆球振动的回复力． 2．单摆做简谐运动的推证 在偏角很小时，sin θ≈，又回复力大小为mg sin θ，所以单摆的回复力为F＝－x(式中x表示摆球偏离平衡位置的位移，L表示单摆的摆长，负号表示回复力F与位移x的方向相反)，由此知回复力符合F＝－kx，单摆做简谐运动． 【典例1】　振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力及合力的说法中正确的是(　　) A．回复力为零，合力不为零，方向指向悬点 B．回复力不为零，方向沿轨迹的切线 C．合力不为零，方向沿轨迹的切线 D．回复力为零，合力也为零 √ [思路点拨]　(1)考虑摆动情况， ... ...