课件44张PPT。第一章 机械振动2．单摆单摆的简谐运动小球 细线 长度形变 忽略不计 小于 分力 简谐 √√√×单摆做简谐运动的周期 平衡位置 正比 反比 无关 ××√√点击右图进入…Thank you for watching !2．单摆 学 习 目 标 知 识 脉 络 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．(重点) 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．(重点、难点) 知识点一| 单摆的简谐运动 1．单摆 (1)组成：小球和细线． (2)单摆是一种理想模型，实际摆可视为单摆的条件： ①细线形变要求：细线的长度形变可以忽略． ②质量要求：细线质量与小球质量相比可以忽略． ③细线长度要求：球的直径与细线的长度相比可以忽略． ④受力要求：与小球受到的重力及线的拉力相比，空气对它的阻力可以忽略不计． ⑤摆角要求：单摆在摆动过程中要求摆角小于5°(选填“大于”“小于”或“等于”)． 2．单摆的回复力 (1)回复力的来源：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． 1．单摆的回复力是由摆球重力的分力提供的． (√) 2．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． (√) 3．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． (√) 4．单摆回复力不符合简谐运动． (×) 1．单摆做简谐运动的条件是什么？ 【提示】 单摆做简谐运动的条件是偏角很小，通常应在5 °以内． 2．单摆做简谐运动的回复力是否等于小球所受的合力？ 【提示】 小球的重力沿圆弧切线方向上的分力提供回复力，而不是小球所受的合力． 1．运动特点 (1)摆球以悬挂点为圆心在竖直平面内做变速圆周运动． (2)摆球以最低点为平衡位置做简谐运动． 2．摆球的受力 (1)一般位置：如图所示，G1＝Gsin θ，G2＝Gcos θ，G1的作用是提供摆球以O为中心做往复运动的回复力，F－G2为摆球做圆周运动提供的向心力． (2)平衡位置：摆球经过平衡位置时，G1＝0，回复力F回＝0；G2＝G，F－G的作用是提供向心力． (3)单摆的简谐运动 在θ很小时(小于5°，θ的单位为弧度)，sin θ≈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，其振动图像遵循正弦函数规律，图像是正弦或余弦曲线． (4)单摆的圆周运动F向＝F－G2＝F－mgcos θ＝. 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、合力及加速度的说法中正确的是( ) A．回复力为零 B．合力不为零，方向指向悬点 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 E．加速度不为零，方向指向悬点 【解析】 单摆的回复力不是它的合力，而是重力沿圆弧切线方向的分力；当摆球运动到平衡位置时，回复力为零，但合力不为零，因为小球还有向心力和向心加速度，方向指向悬点(即指向圆心)． 【答案】 ABE 2．关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是( ) A．摆球受重力、摆线的张力作用 B．摆球的回复力最大时，向心力为零 C．摆球的回复力为零时，向心力最大 D．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大 E．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向 【解析】 单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，故A对；重力垂直于摆线的分力提供回复力．当回复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，则拉力小于重力；在平衡位置处，回复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加速度方向沿摆线指向悬点，故D、E错，B、C对． 【答案】 ABC 3．若单摆的摆长不 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
