4　单摆

[学习目标]　1.理解单摆模型和单摆做简谐运动的条件，知道单摆振动时回复力的来源.2.知道影响单摆周期的因素，掌握单摆的周期公式.3.掌握用单摆测定重力加速度的原理和方法．

一、单摆及单摆的回复力

1．单摆

(1)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．

(2)单摆的平衡位置：摆球静止时所在的位置．

2．单摆的回复力

(1)回复力的来源：如图1所示，摆球的重力沿圆弧切向(填"切向"或"法线方向")的分力提供回复力．

图1

(2)回复力的特点：在偏角很小时，sinθ≈，所以单摆的回复力为F＝－x，即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．

二、单摆的周期

1．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")，但与摆长有关(填"有关"或"无关")，摆长越长，周期越长(填"越长""越短"或"不变")．

2．单摆的周期公式T＝2π.

三、用单摆测定重力加速度

1．实验原理

由T＝2π，得g＝，则测出单摆的摆长l和周期T，即可求出当地的重力加速度．