学案2 单摆
[学习目标定位] 1.理解单摆模型及其振动的特点.2.理解单摆做简谐运动的条件,知道单摆振动时回复力的来源.3.了解影响单摆周期的因素,会用周期公式计算周期和摆长.
1.一个做往复运动的物体,当它所受到的回复力满足F=-kx,则这个物体做简谐运动.
2.物理学中研究多个物理量的关系时,常采用控制变量法,即每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个量不变,从而研究被改变量对要研究问题的影响.
一、单摆的简谐运动
1.如图1所示,如果细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线的长度相比也可以忽略,这样的装置就叫做单摆.单摆是实际摆的理想化模型.
图1
2.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正比,方向总是指向平衡位置,即F=-x.从回复力特点可以判断单摆做简谐运动.
二、单摆的周期和摆长的关系
单摆振动的周期与摆球质量无关(填"有关"或"无关"),在振幅较小时与振幅无关(填"有关"或"无关"),周期公式为T=2π .
一、单摆的回复力
[问题设计]
一阵风吹过,大厅里的吊灯,微微摆动起来,久久不停......(模型如图1),试着用所学知识证明吊灯的往复运动是简谐运动.
答案