2.4 单摆 学案 Word版含答案

预习案 【自主学习】 阅读教材44页-46页，思考： 1. 什么样的装置叫单摆？ 2.探究一个物体的运动是否为是简谐运动有哪两种方法？ 3.单摆振动的回复力是由什么力提供？摆球受到的合力总指向圆心吗？ 4. 根据单摆的周期公式可知其周期与摆球质量、振幅有关吗？ 【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。） 课堂案 【合作探究一】证明单摆的振动是简谐运动 【合作探究二】 实验观察，单摆的周期与哪些因素有关？与质量、振动是否有关？所用的实验方法是什么？ 【合作探究三】单摆周期公式有哪些用途？ 教材47页练习3、4 课堂总结 【进阶闯关检测】 A类基础关 1.一座摆钟走得慢了，要把它调准，应该怎样改变它的摆长？为什么？ B类能力关 2.小球在半径为R 的光滑球面的A、B 之间来回运动。若AB弧长 ＜＜ R，试证明小球的运动是简谐运动，并求出其振动的频率。 3.使悬挂在长绳上的小球偏离平衡位置一个很小的角度，然后放开它，同时使另一个小球从静止开始由悬点自由下落。哪一个小球先到达第一个小球的平衡位置？ C类综合关（选做） 4.一个单摆在质量为 m1、半径为 R1 的星球上做周期为 T1 的简谐运动，在质量为 m2、半径为 R2 的星球上做周期为 T2 的简谐运动。求T1 与 T2 之比。 5．如图所示，光滑圆弧轨道的半径为R，圆弧底部中点为O，两个相同的小球分别为O正上方h处的A球和轨道上离O很近的B球，现同时释放两球，使两球正好在O点相碰。问h应为多高？ 过关检测解析 5　对B球，可视为单摆，用单摆周期公式可求B球运动周期TB＝2π＝2π。 对A球，它做自由落体运动，自h高度下落至O点有h＝gt，所以tA＝。 B球到达O点的时间为 tB＝n＋＝T(n＝0,1,2，…)， 所以tB＝T＝·2π＝π。 要求两球相碰，则tA＝tB， 即＝π， 解得h＝π2R(n＝0,1,2，…)。 答案　π2R(n＝0,1,2，…)