新人教版高中物理选修3-4第十一章机械振动第4节单摆学案

——教学信息分享网 第4节 单摆
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．了解影响单摆周期的因素，掌握单摆的周期公式。

一、单摆的回复力
1．单摆：由小球和细线组成，细线的质量与小球相比□
01可以忽略，球的直径和线的长度相比□
02可以忽略，与小球受到的重力及绳的拉力相比，空气等对它的阻力可以忽略，这样的装置叫做单摆。

单摆是实际摆的□
03理想化模型。

2．单摆的回复力
(1)回复力的来源：摆球的重力沿圆弧□
04切线方向的分力。

(2)回复力的特点：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大小成□
05正比，方向总指向□06平衡位置，若单摆摆长为l 、摆球质量为m ，则回复力F ＝□07－mg l
x ，因此单摆做□
08简谐运动。

二、单摆的周期
1．定性探究影响单摆周期的因素
(1)探究方法：控制变量法。

(2)实验结论：单摆振动的周期与□
01摆球质量无关，振幅较小时周期与□02振幅无关，但与摆长有关，摆长越长，周期□
03越大。

2．定量探究单摆的周期与摆长的关系
(1)周期的测量：用停表测出单摆N (30或50)次全振动的时间t ，利用T ＝□04t N
计算它的周期。

(2)摆长的测量：用□05刻度尺测出细线长度l 0，用□06停表测出小球直径D ，利用l ＝□07l 0＋D 2
求出摆长。

(3)数据处理：改变□08摆长，测量不同□09摆长及对应周期，作出T ­l 、T ­l 2或T ­l 图象，
得出结论。

3．周期公式
(1)提出：周期公式是荷兰物理学家惠更斯首先提出的。

(2)公式：□10T ＝2π l g
，即周期
T 与摆长
l 的二次方根成□11正比，与(单摆所在处的)重力加速度g 的二次方根成□
12反比。

判一判
(1)一根细线一端固定，另一端拴一小球就构成一个单摆。

( )。