2017-2018学年同步备课教科版选修3-4 第一章 2.单摆
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2 单摆

[学习目标] 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.

                   

一、单摆的简谐运动

[导学探究] (1)如图1所示,小球和细线构成一个振动系统,在什么情况下能把该振动系统看成单摆?

(2)小球受到几个力的作用?是什么力充当了小球振动的回复力?

(3)在什么情况下小球的运动可看成是简谐运动?

图1

答案 (1)如果细线的质量与小球的质量相比可以忽略,

球的直径与线的长度相比也可以忽略时,该振动系统可看成单摆.

(2)小球受两个力的作用:重力和细线的拉力,重力沿圆弧切线方向的分力G1=mgsin θ提供了使小球振动的回复力,如图2所示.

(3)小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,单摆的运动可看成是简谐运动.

[知识梳理]

1.单摆

(1)模型:如果悬挂小球的细线的伸缩和质量可以忽略,线长又比球的直径大得多,这样的装置叫做单摆.单摆是实际摆的理想化物理模型.

(2)单摆的平衡位置:摆球静止时所在的位置.