单摆受到的回复力F回=mg sinθ，如图：虽然随着单摆位移X增大，sinθ也增大，但是回复力F的大小并不是和位移成正比，单摆的振动不是简谐运动。但是，在θ值较小的情况下（一般取θ≤10°），在误差允许的范围内可以近似的认为 sinθ=X/ L，近似的有F= mg sinθ= ( mg /L )x = k x　（k=mg/L）,又回复力的方向始终指向O点，与位移方向相反，满足简谐运动的条件，即物体在大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，F = - ( mg / L )x = - k x（k=mg/L）为简谐运动。所以，当θ≤10°时，单摆振动是简谐运动。

　　条件：摆角θ≤10°

　　位移大时，单摆的回复力大，位移小，回复力小，当单摆经过平衡位置时，单摆的位移为0，回复力也为0，思考：此时，单摆所受的合外力是否为0？

　　单摆此时做的是圆周运动，做圆周运动的物体受向心力，单摆也不能例外，也受到向心力的作用（引导学生思考，单摆作圆周运动的向心力从何而？）。在平衡位置，摆球受绳的拉力F和重力G的作用，绳的拉力大于重力G，它们的合力充当向心力。

　　所以，单摆经过平衡位置时，受到的回复力为0 ，但是所受的合外力不为0。

　　3．单摆的周期

　　我们知道做机械振动的物体都有振动周期，请思考：

　　单摆的周期受那些因素的影响呢？

　　生：可能和摆球质量、振幅、摆长有关。

　　单摆的周期是否和这些因素有关呢？下面我们用实验证实我们的猜想

　　为了减小对实验的干扰，每次实验中我们只改变一个物理量，这种研究问题的方法就是--控制变量法。首先，我们研究摆球的质量对单摆周期的影响：

　　那么就先看一下摆球质量不同，摆长和振幅相同，单摆振动周期是不是相同。

　　［演示1］将摆长相同，质量不同的摆球拉到同一高度释放。

　　现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆的周期与摆球质量无关，不会受影响。

　　这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期，所以摆角不要超过10°。

　　接下看一下振幅对周期的影响。

　　［演示2］摆角小于10°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。（由一名学生完成实验验证，教师加以指导）

　　现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。

刚才做过的两个演示实验，证实了如果两个摆摆长相等，单摆振动周期和摆球质量、振幅无关。如果摆长L不等，改变了这个条件会不会影响周期？