2020高中物理必备知识点 单摆
单摆知识点总结
单摆知识点总结一、单摆的原理1. 单摆的定义单摆是由一根长度可忽略不计的质量不计而不论的细线或轻棒和一个质量块组成的。
摆线的一端固定，另一端悬挂有质量块，使得质量块可以在重力的作用下做来回摆动。
2. 单摆的力学原理在单摆运动中，质量块会受到重力的作用而下垂，同时由于细线或轻棒的约束，质量块只能做简谐运动。
单摆的运动可以用牛顿第二定律和力的平衡原理来描述。
3. 单摆的简谐运动简谐运动是指物体在受力作用下做周期性的来回振动。
在单摆运动中，质量块受到重力的作用而下垂，同时由于细线或轻棒的约束，质量块只能做简谐运动。
单摆的简谐运动满足振幅较小的条件下的简谐运动规律。
二、单摆的运动规律1. 单摆的周期单摆的周期受摆长和重力加速度的影响。
根据物理学理论，单摆的周期与摆长成正比，与重力加速度的平方根成反比。
2. 单摆的频率单摆的频率是指在单位时间内单摆做的来回摆动次数。
根据单摆的运动规律，单摆的频率与周期成反比。
3. 单摆的能量转换在单摆运动中，质量块在做简谐振动的过程中，动能和势能会不断地相互转换。
当质量块处于最高点时，只有势能，没有动能；当质量块处于最低点时，只有动能，没有势能。
三、单摆的影响因素1. 摆长摆长是指摆线的长度，它对单摆的周期和频率有很大的影响。
根据单摆的运动规律，摆长越长，单摆的周期越长，频率越低。
2. 重力加速度重力加速度是指地球对物体的引力加速度，它对单摆的周期和频率同样有很大的影响。
重力加速度越大，单摆的周期越短，频率越高。
3. 摆角摆角是指质量块在最低点偏离竖直线的角度。
在小角度条件下，单摆的周期和频率与摆角无关；但在大角度条件下，单摆的周期和频率会受到摆角的影响。
四、单摆的应用1. 科学教学单摆是一种简单的物理实验工具，常被用于物理实验课或物理研究中。
通过单摆的实验，可以直观地观察和研究单摆的运动规律，加深学生对物理学的理解。
2. 时间测量在过去，单摆曾被用作时间测量的工具。
由于单摆的周期与摆长成正比，可以通过测量单摆的周期来计算时间。
高中单摆实验知识点
高中单摆实验知识点
单摆实验是物理实验中常见的一种实验，主要用于研究物体在重力作用下的简谐振动。
以下是关于高中单摆实验的知识点：
1. 单摆的定义：单摆是由一根不可伸缩的轻细绳或杆和一个质点组成的系统，质点可以在绳的一端或杆的顶端摆动。
2. 单摆的摆动规律：单摆在重力作用下发生简谐振动，其周期与摆长（即绳或杆的长度）成正比，与重力加速度的平方根成反比。
摆动的幅度与开始摆动时的角度有关。
3. 摆长和周期之间的关系：根据单摆的摆动规律，摆长越长，周期越大；摆长越短，周期越小。
这个关系可以用公式T=2π√(L/g)来表示，其中T表示周期，L表示摆长，g表示重力加速度。
4. 单摆的共振现象：当外力作用频率接近单摆的固有频率时，单摆会发生共振现象，振幅会显著增大。
共振现象在实际应用中需要进行控制和调节。
5. 单摆的实验操作：进行单摆实验时，需要先测量摆长，然后通过改变摆动的角度、重力加速度，或者使用不同的质点，观察变化后的摆动情况，记录相关数据并进行分析。
6. 单摆的应用：单摆实验的结果可以应用于钟摆的设计、钟表的精确度矫正，以及其他需要利用简谐振动的物理学和工程学领域。
以上是关于高中单摆实验的一些知识点介绍，希望对你有所帮助！。
单摆知识点公式总结
单摆知识点公式总结一、单摆的基本知识点1. 单摆的定义单摆是由一个质点（称为挂点）和一根长度可忽略的细绳（或轻质横杆）组成的物体。
质点可以是实心球、铁球、小木块或其他形状的物体。
2. 单摆的运动规律单摆在无外力作用下，可以做匀速圆周运动。
当摆动幅度较小时，单摆的周期与摆长的平方根成正比。
3. 单摆的周期单摆的周期T与摆长L及重力加速度g有关，满足以下公式：T = 2π√(L/g)其中，T为周期，L为摆长，g为重力加速度（约等于9.8m/s^2），π为圆周率。
4. 单摆的频率单摆的频率f与周期T成反比关系，满足以下公式：f = 1/T5. 单摆的振幅单摆的振幅是指摆动过程中的最大角度。
当振幅较小时，单摆的周期与摆长的平方根成正比。
6. 单摆的能量转化单摆在振动过程中，动能和势能不断地进行转化。
当摆动到最高点或最低点时，动能为零，势能最大。
而在摆动过程中，动能最大时，势能为零。
单摆的总能量守恒。
7. 单摆的受力分析单摆在做简谐振动时，受到重力和张力的作用。
重力作用在摆绳上，向下，张力作用在质点上，与重力方向相反。
二、相关公式1. 单摆的周期公式T = 2π√(L/g)其中，T为周期，L为摆长，g为重力加速度。
2. 单摆的频率公式f = 1/T其中，f为频率，T为周期。
3. 单摆的摆长计算公式在实际应用中，有时需要根据给定的周期或频率来计算摆长。
可以通过以上公式，将周期T或频率f代入，求解摆长L的值。
4. 单摆的振幅与周期的关系当振幅较小时，单摆的周期与摆长的平方根成正比。
这一关系可以通过实验或推导得到。
5. 单摆的能量转化公式在单摆的摆动过程中，动能和势能不断地进行转化。
可以通过动能和势能的公式进行计算，以研究能量转化的规律。
6. 单摆的受力分析公式单摆在简谐振动时，受到重力和张力的作用。
可以通过受力分析和牛顿定律，得到单摆的运动规律和力学性质。
三、单摆的应用1. 单摆的实验通过搭建单摆实验装置，可以观察和研究单摆的运动规律和特性，了解单摆的周期、频率、摆长等参数。
【高中物理】高中物理知识点：单摆的周期
【高中物理】高中物理知识点：单摆的周期单摆：1.定义：用一根不可伸长且没有质量的细线悬挂一质点所组成的装置，叫做单摆，它是实际摆的理想化模型2.模型条件：(1)摆线的形变量与摆线长度相比小得多，摆线的质量与摆球质量相比小得多，这时可把摆线看成是不可伸长，且没有质量的细线。
(2)摆球的大小与摆线长度相比小得多，这时可把摆球看成是没有大小只有质量的质点。
(3)忽略空气对它的阻力。
某一物理量是否可以略去不计，是相对而言的。
为了满足上述条件及尽量减小空气阻力对它的影响，我们组成单摆的摆球应选择质量大而体积小的球，摆线应尽量选择细而轻目弹性小的线3.平衡位置：摆球静止时所处的位置即最低点4.简谐运动条件：5.单摆的周期公式：（可由，推导）。
①在振幅很小的条件下，单摆的振动周期跟振幅无关；②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长L和当地的重力加速度g有关；③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离，在某些变形单摆中，摆长L应理解为等效摆长，重力加速度应理解为等效重力加速度（一般情况下，等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值）。
单摆问题中的等效处理方法：单摆的周期公式是惠更斯从实验中总结出来的。
单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力，偏角越大回复力越大，加速度 ()越大。
由于摆球的轨迹是圆弧，所以除最高点外，摆球的回复力并不等于合外力。
在有些振动系统中l不一定是绳长，g也不一定为9．8m／s2，因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1．等效摆长摆长是指摆动圆弧的圆心到撰球重心的距离，而不一定为摆绳的长。
如图中，摆球可视为质点，各段绳长均为Z，甲、乙摆球做垂直纸面的小角度摆动，丙摆球在纸面内做小角度摆动，O'为垂直纸面的钉子，而且甲：等效摆长乙：等效摆长丙：摆绳摆到竖直位置时，圆弧圆心就由O变为O'，摆球振动时，半个周期摆长为l，另半个周期摆长为，则单摆丙的周期为2．等效重力加速度不一定等于9．8(1)g由单摆所在的空间位置决定。
高中物理：单摆 单摆的回复力和周期
高中物理：单摆单摆的回复力和周期【知识点的认识】一、单摆1．定义：如图所示，在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸长和质量都不计，球的直径比摆线短得多，这样的装置叫做单摆。
2．视为简谐运动的条件：摆角小于5°。
3．回复力：小球所受重力沿圆弧切线方向的分力，即：F ＝G 2＝Gsin θ＝x ，F 的方向与位移x 的方向相反。
4．周期公式：T ＝2π5．单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l 和重力加速度g ，与振幅和振子（小球）质量都没有关系。
二、弹簧振子与单摆弹簧振子（水平）单摆模型示意图条件忽略弹簧质量、无摩擦等阻力细线不可伸长、质量忽略、无空气等阻力、摆角很小平衡位置弹簧处于原长处最低点回复力弹簧的弹力提供摆球重力沿与摆线垂直（即切向）方向的分力周期公式T ＝2π（不作要求）T ＝2π能量转化弹性势能与动能的相互转化，机械能守恒重力势能与动能的相互转化，机械能守恒【命题方向】（1）第一类常考题型是对单摆性质的考查：对于单摆的振动，以下说法中正确的是（）A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零分析：单摆振动时，径向的合力提供向心力，回复力等于重力沿圆弧切线方向的分力，通过平衡位置时，回复力为零，合力不为零。
解：A、单摆振动时，速度大小在变化，根据知，向心力大小在变化。
故A错误。
B、单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力。
故B错误。
C、摆球经过平衡位置时所受的回复力为零。
故C正确。
D、摆球经过平衡位置时，合力提供向心力，合力不为零。
故D错误。
故选：C。
点评：解决本题的关键知道单摆做简谐运动的回复力的来源，知道经过平衡位置时，回复力为零，合力不为零。
（2）第二类常考题型是单摆模型问题：如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则（）A．摆球从A运动到B的过程中重力做的功为B．摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为C．摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvD．摆球运动到B时重力的瞬时功率是零分析：某个力的功率应用力乘以力方向上的速度，重力做功与路径无关只与高度差有关，也可以运用动能定理求解。
单摆高中物理
l
l1
d 2
l1
d
.
5.实验数据记录
组号 摆长l/cm
1 约20.0左右 2 约30.0左右 3 约40.0左右 4 约50.0左右 5 约60.0左右 6 约70.0左右 7 约80.0左右 8 约90.0左右 9 约100.0左右
总时间t/s
周期T=t/n（s）
.
6.实验数据处理
在偏角很小（θ＜5°）的情况下， 摆球所受的回复力与偏离平衡位置的位 移成正比，方向与位移方向相反
θ
TT
G1
G mg mg G
2
G2
——摆角θ＜5°的单摆运动可认为是简谐运动
.
三、单摆振动的周期（猜测与哪些因素有关）
猜想：与振幅A 、质量m 、摆长L有关； 演示实验：控制变量法研究单摆的振幅、质量、摆长对周期的影响
sinθ 0.01754 0.03490 0.05234 0.06976 0.08716 0.10453 0.12187 0.13917
弧度值θ 0.01754 0.03491 0.05236 0.06981 0.08727 0.10472 0.12217 0.13863
当θ角很小（ θ＜5° ）时，角的正弦值近似等 于θ所对应的弧度值，即. sinθ≈θ
.
2、单摆的周期公式——荷兰物理学家惠更斯
T = 2π l g
l：摆长(悬点到小球重心的距离) g：当地重力加速度
.
3、单摆的应用
（1）计时器（利用单摆的等时性）
惠更斯在1656年首先利用摆的等 时性发明了带摆的计时器（1657 年获得专利权）
（2）测定重力加速度
T 2 l
g
g
高中物理单摆知识点总结
高中物理单摆知识点总结
高中物理单摆知识点总结如下:
1. 单摆概述：单摆是由一个轻细的摆针和一个重球组成的简单机械系统，摆针在重力和弹性力作用下，绕摆针轴做圆周运动。
2. 单摆周期：单摆的运动周期与摆针长度、摆球重量和摆动角度有关，周期公式为 T=2π√(L/g)。
3. 单摆摆角：单摆摆动时，摆针偏离平衡位置的夹角称为摆角，摆角大小取决于摆球重量和摆动角度。
4. 单摆运动规律：单摆的运动规律是摆针速度随摆动角度增大而减小，随摆动时间延长而增大。
5. 单摆的利用：单摆可以被用于测量重力加速度、测量摆球质量、测量微小角度等。
6. 单摆的弹性：单摆的弹性是指摆针在运动过程中受到的空气阻力和摩擦阻力等。
7. 单摆的振动：单摆的振动是指摆针在平衡位置附近来回振动的现象，振动频率与摆球重量、摆针长度和振动角度有关。
8. 单摆的强化训练：为了提高单摆的测量精度，可以进行单摆强化训练，如调整摆球重量、改善测量环境等。
物理单摆知识点总结
物理单摆知识点总结一、引言单摆是用来研究物体振动规律的一种简单而重要的实验装置。
单摆的特点是结构简单，系统的运动规律清晰易懂，因而被广泛应用于物理实验教学和科学研究中。
通过对单摆的研究，我们可以更好地理解和掌握物体振动的基本规律，提高自己的实验技能和科学素养。
二、单摆的基本概念1. 单摆的定义单摆是由一根不可伸长且质量可忽略不计的细绳和一个质量为m的质点组成的物体组织。
细绳的一个端点固定在某一支点上，质点挂在细绳的另一端，并可以围绕支点做小幅度的摆动。
2. 单摆的基本元素单摆主要由绳子、质点和支点组成。
其中，细绳用来连接质点和支点，使质点可以沿绳子做简谐振动；支点则用来支撑细绳，起到固定和支持绳子的作用；质点则是单摆的主体部分，通过绳子连接到支点上。
这三个基本元素共同构成了单摆的基本结构，决定了单摆的振动规律。
3. 单摆的运动特点单摆的运动特点主要包括以下几个方面：（1）摆动的方向：单摆在受到外力作用后，质点会沿着绳子做小幅度的摆动，振动的方向与细绳的方向一致。
（2）摆动的幅度：质点摆动的幅度取决于外力的大小和方向，也受到细绳和质点的自身性能的限制。
（3）摆动的周期：单摆振动的周期是指质点完成一次完整的摆动所需要的时间，通常用T来表示，单位为秒（s）。
（4）摆动的频率：单摆振动的频率是指单位时间内质点振动的次数，通常用f来表示，单位为赫兹（Hz）。
（5）摆动的角度：单摆摆动的角度是指质点摆动的最大角度，也叫摆幅，通常用θ来表示，单位为弧度（rad）。
三、单摆的基本理论1. 单摆的受力分析单摆在振动过程中受到几种不同的力的作用，如张力、重力、支持力等。
在静态平衡状态下，细绳受到的张力与质点所受的重力相互平衡，使得质点可以在细绳上做简谐振动。
在动态振动状态下，细绳受到的张力会随着质点的摆动方向不断变化，从而产生拉力和压力，使得质点产生周期性的加速度和速度变化。
2. 单摆的运动规律单摆在振动过程中遵循一定的运动规律，主要包括以下几个方面：（1）单摆的简谐振动规律：在细绳的拉力和质点的重力之间存在一种弹簧力的相互作用，质点振动的加速度与位移成正比，速度与位移成反比。
单摆运动知识点总结
单摆运动知识点总结单摆是由一根细线上挂着一个质点的物体，当质点被摆动时，单摆会做周期性的摆动运动。
单摆运动是物理学中经典力学的一个重要课题，它在人类的日常生活和科学研究中都有着重要的应用和影响。
一、单摆的基本性质1. 单摆的周期性当单摆被偏离平衡位置后，它会做周期性的摆动运动。
单摆的周期与单摆的长度和重力加速度有关，在不考虑空气阻力的情况下，单摆的周期可以用公式T=2π√(L/g)来表示，其中T为周期，L为单摆的长度，g为重力加速度。
2. 单摆的振幅和频率单摆摆动的最大偏离角度称为振幅，频率则是单位时间内摆动的次数。
振幅和频率与单摆的长度和重力加速度有关，它们可以被用来描述单摆运动的特点和规律。
3. 单摆的受力单摆运动受到重力和张力的作用，当摆动时，重力会产生向中心的向心力，使得单摆做周期性的摆动运动。
张力则是由摆线对质点的引力，它的方向始终指向摆线的延长线上。
4. 单摆的简并摆和非简并摆通过单摆的摆动规律可以将单摆分为简并摆和非简并摆。
简并摆的周期与摆角大小无关，而非简并摆的周期则与摆角大小有关，这是单摆运动的一个重要性质。
二、单摆运动的影响因素1. 单摆的长度单摆的长度是影响单摆运动的重要因素，而且单摆的周期与单摆长度的平方根成正比，这也是单摆摆动规律的一个重要结论。
2. 重力加速度重力加速度也是影响单摆运动的重要因素，它决定了单摆的周期和振幅大小。
不同地方的重力加速度不同，所以在不同的地方单摆的摆动规律也会有所不同。
3. 摆线的摩擦力在实际摆动中，摆线会受到摩擦力的影响，这会导致摆线张力的变化和单摆摆动规律的改变。
因此，在实际问题中，需要考虑摩擦力对单摆运动的影响。
4. 振幅和初速度振幅和初速度也是影响单摆运动的重要因素，它们决定了单摆的摆动规律和运动轨迹。
三、单摆运动的应用1. 测量重力加速度利用单摆的运动规律，可以用来测量地球上的重力加速度，这对于科学研究和实际应用都有着重要的意义。
2. 计时钟单摆的周期性摆动可以被用来制作时钟和计时器，特别是在古代，单摆被广泛应用于计时和测量。
高考物理单摆知识点
高考物理单摆知识点物理课程在高考中占据重要的地位，而单摆作为其中的一个重要知识点，是考生需要掌握的内容之一。
下面将对单摆的相关知识进行详细介绍。
1. 单摆的定义及构成要素单摆是指质点或物体通过一根固定在一端的绳子或杆连接，在自由状态下由重力作用形成的一个简谐振动系统。
其构成要素包括摆长、摆球、摆锤等。
2. 简谐振动的条件单摆的运动属于简谐振动，其满足以下条件：（1）摆长的变化范围较小，保持相对稳定；（2）在运动过程中，假设摆球与摆锤之间的摩擦力可忽略不计；（3）摆球的振动幅度较小。
3. 单摆的周期公式单摆的周期公式可以通过如下公式表示：T = 2π√(l/g)其中，T表示单摆的周期，l表示摆长，g表示重力加速度。
4. 单摆的周期与摆长的关系单摆的周期与摆长呈正相关关系，即摆长增加，周期也会增加。
这是因为摆长的增加会导致单摆运动的频率降低，从而周期变长。
5. 单摆的周期与重力加速度的关系单摆的周期与重力加速度呈负相关关系，即重力加速度增加，周期会减小。
这是因为重力加速度的增加会使单摆的运动速度加快，从而周期变短。
6. 单摆的频率与周期的关系单摆的频率与周期呈倒数关系，即频率等于周期的倒数。
频率表示单位时间内完成的振动次数，而周期表示完成一次完整振动所需的时间。
7. 单摆的能量转化单摆在运动过程中会发生能量的转化，主要包括重力势能和动能的相互转化。
当摆球到达最高点时，动能最小，而重力势能最大；当摆球到达最低点时，动能最大，而重力势能最小。
8. 单摆的简谐近似在摆长较小、振幅较小的情况下，单摆可以近似看作简谐振动。
这是因为只有当振幅较小时，单摆的运动才趋近于线性，并且周期与振幅的关系比较简单。
通过对高考物理单摆知识点的了解，考生可以更加全面地掌握单摆的相关内容，提升自己在高考物理中的得分能力。
同时，通过练习相关的单摆题目，巩固知识点，并且理解其应用，可以更好地应对考试中的物理题目。
希望考生能够认真学习，熟练掌握单摆的相关知识，并在考试中取得优异的成绩。
高中单摆知识点总结
高中单摆知识点总结一、基本原理1、单摆的定义单摆是由一个质点（称为摆锤）和一根不可伸长、质量可忽略不计的细线构成的简单摆。
单摆的摆锤在细线的下端，细线的上端固定在一个固定点上，当摆锤从平衡位置稍微偏离并释放时，它将围绕着固定点作周期性的摆动，这种摆动称为单摆的运动。
2、单摆的势能和动能当单摆摆动时，摆锤的位置不断变化，因此摆锤具有动能。
同时，受力使得摆锤偏离平衡位置，因此摆锤具有势能。
在单摆摆动的过程中，势能和动能不断转化，总是保持平衡。
3、单摆的周期与频率单摆的周期指的是单摆偏离平衡位置后再回到原来位置所需要的时间。
单摆的频率指的是单摆摆动的单位时间内所完成的摆动次数。
通过实验，可以发现单摆的周期和频率与单摆的长度和重力加速度有关。
4、单摆的谐振运动当单摆摆动时，其摆角随时间变化呈现出正弦曲线的规律，这种运动被称为谐振运动。
谐振运动是一种周期性运动，具有固定的振幅、周期和频率。
5、单摆的受力分析在单摆的摆动过程中，摆锤受到重力的作用，并且在摆动过程中也会受到张力的作用。
通过受力分析，可以计算出单摆摆动的周期和频率。
二、运动规律1、单摆的摆动方向在单摆摆动过程中，摆锤的摆动方向受重力的作用而确定。
当摆锤偏离平衡位置时，重力的分力使得摆锤产生加速度，摆动的方向也随之确定。
2、单摆的周期与频率单摆的周期与频率与单摆的长度和重力加速度有关。
通过实验和理论推导，可以得出单摆的周期和频率与长度成反比，与重力加速度成正比。
3、单摆的摆动规律单摆摆动的规律与摆动的初始角度和摆长有关。
根据单摆的摆动规律，可以计算出单摆摆动的周期、频率和摆动的最大角度。
4、单摆的能量转化在单摆的摆动过程中，势能和动能不断地相互转化。
当摆锤运动到最大角度时，动能最大，而势能为零；而当摆锤运动到平衡位置时，势能最大，而动能为零。
这种能量的转化使得单摆能够产生周期性的摆动。
5、单摆的运动方程利用牛顿第二定律和一维谐振运动的公式，可以得到单摆的运动方程。
高中物理单摆知识点总结
高中物理单摆知识点总结高中物理单摆是一种简单的振动系统，由一个质点和一个不可伸长的轻细线组成。
常见的单摆有简单单摆和复式单摆。
简单单摆的运动规律可以通过重力作用下的谐振运动来描述。
其知识点总结如下：1. 单摆的周期：简单单摆的周期T与摆长L和重力加速度g有关，T=2π√(L/g)。
2. 单摆的频率：频率f是周期的倒数，f=1/T。
3. 单摆的角频率：角频率ω是频率的2π倍，ω=2πf。
4. 单摆的振幅：振幅是单摆摆动时，离开平衡位置的最大角度。
5. 单摆的回复力：单摆摆动时，线的张力产生一个与摆线垂直向心力，称为回复力，使得摆回到平衡位置。
6. 单摆的简谐振动条件：单摆的摆动范围小，满足小角度近似时，单摆的运动是简谐振动。
7. 单摆的能量转化：单摆在摆动过程中，势能和动能之间不断转化，总能量守恒。
8. 大摆角单摆的周期：当摆角较大时，单摆的周期会有所变化，可以用第一类椭圆积分或级数展开来计算。
复式单摆由多个简单单摆组成，每个简单单摆都通过一个共同的固定点连接起来。
复式单摆的知识点总结如下：1. 复式单摆的周期：复式单摆的周期与每个摆的摆长和重力加速度有关。
2. 复式单摆的运动规律：每个摆都按照简单单摆的运动规律进行振动，但是由于相互之间的干扰，振动周期会有所变化。
3. 复式单摆的共振现象：当某个摆的频率与其他摆的频率接近时，会出现共振现象，振动幅度增大。
4. 复式单摆的能量转化：复式单摆的每个摆都有势能和动能之间的能量转化，总能量守恒。
以上是高中物理单摆的主要知识点总结。
单摆是物理中的经典振动系统，掌握这些知识点可以帮助理解振动现象和解决相关问题。
高中物理选择性必修一：2-4单摆
3、受力分析：
受重力:mg 悬线拉力:T
T
平衡位置o
mg
4、运动分析
（1）以点o为平衡位置的振动：
除平衡位置以外，沿切线方向
O'
需回复力
（2）以悬点o’为圆心的圆周运动
除最高点以外，速度不为0，沿 半径方向需向心力。
o
5．力和运动的关系
向心力大小：Fy T mg cos
与该点速度方向垂直，
O'
T
r l sin
T 2 l cos
g
课堂练习
3、一个单摆，周期是T。 a. 如果摆球质量增到2倍，周期将 不变 ； b. 如果摆的振幅增到2倍，周期将 不变 ； c. 如果摆长增到2倍，周期将 变大 ； d. 如果将单摆从赤道移到北京，周期将 变小； e. 如果将单摆从海面移到高山，周期将 变大 ；
mg l
)
l
T
平衡
位置
x
O
mg sin
mg cos
mg 单摆的回复力由重力沿切线方向的分力提供；
在偏角很小时，回复力与它偏离平衡位置的位 移成正比，方向总指向平衡位置。
（3）单摆的运动性质： 当最大摆角很小时(θ< 5° )，单摆
在竖直面内的摆动可看作是简谐运动。
F回
mg l
x
kx
(令k mg ) l
（1）在摆角小于5°的条件下：Sinθ≈θ （弧度值）
摆角θ
正弦值
弧度值
1°
0.01754
2°
0.03490
3°
0.05234
4°
0.06976
5°
0.08716
6°
0.10453
高三物理单摆知识点
高三物理单摆知识点一、单摆的定义和基本原理单摆是由一个质点和一根轻、不可伸长的线组成的，质点沿着垂直于地面的平面做简谐振动的物体。
单摆的基本原理是受到重力的恢复力将摆动的物体拉回到平衡位置。
二、单摆的周期与频率1. 周期：单摆从一个极点摆动到另一个极点所需的时间。
设单摆长度为L，重力加速度为g，则单摆周期T与摆长L的关系为T = 2π√(L/g)。
2. 频率：单摆单位时间内摆动的次数。
频率f与周期T的关系为f = 1/T。
三、单摆的振动运动方程单摆的振动运动方程可以通过小角度近似求得。
设单摆摆长为L，摆角为θ，则单摆的运动方程为θ''(t) + (g/L)θ(t) = 0，其中θ''表示角加速度。
四、单摆的能量变化1. 势能：单摆在摆动过程中，由于高度的变化而具有势能。
当单摆位于最低点时，势能取得最小值；当单摆位于最高点时，势能取得最大值。
2. 动能：单摆在摆动过程中，由于速度的变化而具有动能。
当单摆通过平衡位置时，速度取得最大值；当单摆通过最大偏离位置时，速度取得最小值。
3. 能量守恒：在摆动过程中，单摆的总能量守恒。
势能和动能的变化互相转化，使得单摆的总能量保持不变。
五、单摆的影响因素1. 摆长：单摆的周期与摆长的平方根成正比。
摆长越大，周期越长；摆长越小，周期越短。
2. 重力加速度：单摆的周期与重力加速度的平方根成反比。
重力加速度越大，周期越短；重力加速度越小，周期越长。
六、单摆的应用1. 时间测量：利用单摆的周期性质，可以用作时间的测量工具。
2. 加速度测量：通过测量单摆振动的周期，可以求出重力加速度，进而用于加速度的测量。
3. 节拍器：单摆具有较为稳定的周期，可以作为节拍器用于音乐演奏或其他需要控制节奏的场合。
以上就是关于高三物理单摆知识点的介绍。
通过了解单摆的定义和基本原理、周期与频率、振动运动方程、能量变化、影响因素以及应用，可以更好地理解和应用单摆的相关知识。
高中物理复习之单摆 知识讲解
物理总复习： 单 摆【考纲要求】1、了解单摆的结构，知道单摆是一种理想化的物理模型，学会用恰当的方法建立物理模型；2、知道单摆做简谐运动的条件，知道单摆的回复力，学会用近似处理方法来解决相关物理问题；3、理解单摆振动的规律及其周期公式，能利用单摆周期公式对有关物理情景进行分析；4、知道等时性的概念，能利用单摆规律分析时钟走时快慢的问题；5、知道用单摆测重力加速度的实验原理和实验步骤。
【考点梳理】 考点一、单摆定义：在一条不可伸长的轻绳下端栓一个可视为质点的 小球，上端固定，摆球做小角度摆动，这样的装置叫单摆。
要点诠释：（1）单摆是一个理想化的物理模型。
（2）单摆的振动可看作简谐运动的条件：最大摆角10θ<。
（3）回复力来源：重力沿切线方向分力，如图所示。
在10θ<时，sin xF mg mg kx lθ=-≈-=-回， 其中mgk l=考点二、单摆的周期实验证明单摆的周期与振幅A 无关，与质量m 无关，随摆长的增大而增大，随重力加速度g 的增大而减小。
荷兰物理学家惠更斯总结出单摆周期公式：2T =几种常见的单摆模型：在有些振动系统中l 不一定是绳长，g 也不一定为9.8m/s 2，因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1、等效摆长如图所示，三根等长的绳1l 、2l 、3l 共同系住一密度均匀的小球m ，球直径为d 。
2l 、3l 与天花板的夹角30α<。
（1）若摆球在纸面内做小角度的左右摆动，则摆动圆弧的圆心在1O 处，故等效摆长 12dl +，周期12T =（2）若摆球做垂直纸面的小角度摆动，则摆动圆弧的圆心在O 处，故等效摆长为12sin 2dl l α++，周期22T =2、等效重力加速度（1）公式中的g 由单摆所在的空间位置决定。
由2MGg R=知，g 随地球表面不同位置、不同高度而变化，在不同星球上也不相同，因此应求出单摆所在处的等效值g '代入公式，即g 不一定等于9.8 m/s 2。
高考物理 机械振动——单摆专题知识点梳理 新人教版
单摆专题●知识点梳理1．单摆：细线的一端固定在悬点，另一端拴一个小球，忽略线的伸缩和质量且球的直径比细线短得多的装置叫单摆．在实际摆中如果悬挂小球的细线的伸缩量和质量很小，可以忽略，细线的长度又比摆球的直径大得多时，才能将其理想化为单摆。
单摆在摆动时的摆角θ＜5°（或偏角θ＜10°）时，摆球的运动才是简谐振动。
2.单摆的周期公式：=T注：①单摆的摆长L 是指悬点到球心间的距离．②单摆的振动周期跟摆球的质量无关，只与摆长和所在处的重力加速度g 有关． ③单摆做简谐运动的条件是偏角α<10°，且周期与振幅无关．3.课外补充——秒摆周期T ＝ s 的单摆称为秒摆，由g L2T π=得224gT L π=，若2s /m 89g .=，则秒摆的摆长L 约为 m ．●难点突破1.等效摆长：摆球到摆动圆弧的圆心之间的距离。
如图所示，等效摆长为 ，而不是摆线L 的长度(小球半径忽略)。
2.等效重力加速度：如果单摆不在竖直平面内摆动，而是在一个斜面上摆动，如图所示，此摆公式中的“重力加速度”位置的数值应该变为了g ′=g sin α，即此摆的周期表达式为απsin 2g LT =；如果单摆处在海拔较高的位置上，加速度应该由2'R GM g =或()g r R R G 22'+=等公式来确定；如果单摆处于起动或制动中的电梯里，若电梯的加速度竖直向上，则g′=g +a 。
若加速度竖直向下，则g ′=g -a 。
那么计算等效重力加速度g ′的方法是什么呢？3、利用单摆测重力加速度公式：=g （=T 、 L= ）摆球的质量的力静止在平衡位置时摆线方法是：='g●专题训练1．把实际的摆看作单摆的条件是（ ）①细线的伸缩可以忽略；②小球的质量可以忽略；③细线的质量可以忽略；④小球的直径比细线的长度小得多；⑤小球的最大偏角足够小A ．①②③④⑤B ．①②③④C ．①③④D ．②③④⑤ 2．下列有关单摆运动过程中受力的说法中，正确的是（ ）A ．回复力是重力和摆线拉力的合力B ．回复力是重力沿圆弧方向的一个分力C ．单摆过平衡位置时合力为零D ．回复力是摆线拉力的一个分力3．单摆运动到达其平衡位置时，摆球所受回复力的方向或数值正确的是（ ）A ．指向地面B ．指向悬点C ．数值为零D ．垂直于摆线4．甲、乙两个单摆摆长相等，将两个单摆的摆球由平衡位置拉开，使摆角α甲＞α乙，（α甲、α乙都小于10°）由静止开始释放，则（ ）A ．甲先到达平衡位置B ．乙先到达平衡位置C ．甲、乙同时到达平衡位置D ．无法判断5．将秒摆（周期为2 s ）的周期变为1 s ，下列措施可行的是（ ）A ．将摆球的质量减半B ．振幅减半C ．摆长减半D ．摆长减为原来的146．一个单摆从甲地移至乙地，，其振动变慢了，其原因和调整的方法应为（ ）A ．g 甲＞g 乙，将摆长缩短B ．g 甲＞g 乙，将摆长加长C ．g 甲＜g 乙，将摆长加长D ．g 甲＜g 乙，将摆长缩短 7．长为L 的单摆，周期为T ，若将它的摆长增加2 m ，周期变为2T ，则L 长为（ ） A 、13m B 、12m C 、23m D 、2m8．摆长为l 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时（取作0t =），当运动至gl t 23π=时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图象为下图中的（ ）9．如图所示为一双线摆，它是在水平天花板上用两根等长细绳悬挂一小球构成的，绳的质量可忽略。
单摆物理知识点总结
单摆物理知识点总结1. 单摆的定义单摆是由一根细线和一质点构成的，质点在重力作用下沿着细线作周期性的来回摆动运动。
单摆可以用来研究振动的规律以及重力的作用。
2. 单摆的基本结构单摆由三部分组成：支撑点、细线和质点。
支撑点通常是一个固定的枢轴或者一个固定的悬挂点，细线的长度可以调节，质点则是单摆的振动主体。
3. 单摆的力学模型在简单的单摆中，忽略空气阻力等外部因素的作用，单摆的运动可以用力的平衡关系和运动方程来描述。
在单摆的运动过程中，重力是唯一的外力，质点受到的力只有重力作用。
4. 单摆的运动规律在无阻尼的情况下，单摆的运动会保持一定的规律。
单摆在垂直平面内作周期性的简谐运动，其周期与摆长有关，而与质点的质量和振幅无关。
摆长越大，摆动的周期越长。
5. 单摆的振动方程单摆的振动方程可以用来描述单摆的运动规律。
对于简谐振动的单摆，其振动方程可以表示为角度的二阶导数关于时间的函数。
6. 单摆的小角度近似在小角度下，单摆的振动可以近似为简谐振动。
当摆角度足够小的时候，单摆的运动规律可以简化为简谐振动的运动规律，这样可以方便地进行数学处理。
7. 单摆的能量转化单摆在运动过程中会不断地进行能量的转化。
在单摆振动的过程中，势能和动能不断地相互转化，整个系统的机械能保持不变。
8. 单摆的阻尼在真实的实验中，摆长绳和空气阻力都会对单摆的运动造成一定的影响。
特别是在高阻尼情况下，单摆的振动呈现出衰减的特性。
9. 单摆的非线性效应在振幅较大的情况下，单摆会出现非线性效应。
非线性效应会导致单摆振动的周期和频率的变化，而且会出现共振现象。
10. 单摆的应用单摆的实验可以应用于物理学教学、科学研究和工程领域。
通过单摆的实验，可以直观地观察振动的规律，并且可以进行实验数据的采集和分析，有助于学生理解物理学知识。
总的来说，单摆是一种重要的物理学实验装置，通过单摆的实验可以帮助学生更加深入地理解振动运动、力学定律等相关知识。
对于物理学的教学和科学研究都有着重要的意义。
高中物理《单摆》微课精讲+知识点+教案课件+习题
知识点：一根不可伸长的细线下面悬挂一个小球就构成了单摆。
悬点到球心的距离叫做摆长。
单摆是一种理想化模型。
单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°。
理想化的条件1. 单摆的摆长L远大于小球的直径d。
2. 细线一端栓一个小球，另一端固定在悬点。
3. 单摆摆球质量M远大于摆线质量m。
4. 小球可视为质点。
5. 摆线柔软且伸长量很小。
单摆的性质1 单摆受到重力和拉力。
2 单摆静止不动时，摆球所受重力和拉力平衡。
3 单摆被拉离平衡位置释放时，摆球所受重力和选线的拉力不在平衡。
4重力沿运动方向的分力是摆球机械振动的回复力。
悬线拉力与重力沿摆线方向的分力的合力提供小球做圆周运动的向心力。
单摆的振动图像单摆的周期摆角θ很小时，单摆做的是简谐运动，单摆的周期与神秘因素有关呢?实验法：控制变量法摆球质量相同，振幅相同，观察周期T与摆长L的关系摆球质量相同，摆长L相同，观察周期T与振幅的关系摆长L相同，振幅相同，观察周期T与摆球质量的关系实验结论在同一个地方，单摆周期T与摆球质量和摆动的幅度无关，仅与摆长l有关系，且摆长越长，周期越大。
实验表明单摆周期还与单摆所在处的重力加速度有关。
g越小T越大。
单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅，摆球的质量无关。
单摆的周期公式：小结1. 单摆：理想化的物理模型，在细线的一端栓上一个小球，另一端固定在悬点上，如果先的伸缩和质量可以忽略不计，摆线长比小球直径大的多，这样的装置叫单摆。
2. 单摆做简谐的条件：在摆角很小的情况小（θ＜10°），单摆所受回复力跟位移成正比且方向相反，单摆做简谐运动。
3. 单摆的周期公式：单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅，摆球的质量无关。
单摆的周期公式：考点：单摆是能够产生往复摆动的一种装置，将无重细杆或不可伸长的细柔绳一端悬于重力场内一定点，另一端固结一个重小球，就构成单摆。
高中物理单摆知识点
高中物理单摆知识点
一、单摆的定义与特点
单摆，又称杆摆、单杆摆动等，是指一个有规律的振/摆动，振动轴是在一个点上固定，而振动物体是以该点为支点，沿一定方向振荡的运动。
单摆运动的特点：它是物体运动的一种对称形式；运动角度有限，不会超过一定的角度（零势能的位置）；重力和空气阻力这两个作用力施加在单摆振动物体上，控制其运动；在若干次摆动周期后，单摆可达到稳态周期运动，且摆动次数与摆动频率有关，尤其是随着流体阻力的减小，摆动次数会增加；单摆运动时可能出现谐振，这是由于摆动周期与控制力周期很接近或相等而产生的。
二、单摆的动量定理
单摆的动量定理，又称拉格朗日动量定理，是一种单位时间内摆动质心动量变化的规律，它可以了解摆动动量保持不变或动量不变。
拉格朗日动量定理是此定理的简便形式，它说明摆动系的动量守恒定律：摆动动量的变化等于摆动系中作用于摆动质点的力项积以及摆动质点速度积之和，即：
ΔP=F×Δ L+v×Δ p
其中，ΔP表示单摆振动质点的动量变化量；ΔL表示摆动质点在单摆振动过程中垂直作用力F所起作用的位移量；Δp表示摆动中质点的速度的变化量。
三、单摆的能量方程
ΔE=ΔK+Δ U
四、单摆的平衡位置
单摆处于平衡位置时，它的动量和能量均为零。
在单摆振动的过程中，摆动质点在未受外力影响的情况下的自由振动的位置称之为“平衡位置”，摆线的质心在平衡位置的坐标正好等于重力，气动阻力和外力作用点的坐标的值，当外力的作用的处的能量与其他能量的和等于0时，则称之为有效的平衡位置。
高中物理复习之单摆 知识讲解
物理总复习： 单 摆【考纲要求】1、了解单摆的结构，知道单摆是一种理想化的物理模型，学会用恰当的方法建立物理模型；2、知道单摆做简谐运动的条件，知道单摆的回复力，学会用近似处理方法来解决相关物理问题；3、理解单摆振动的规律及其周期公式，能利用单摆周期公式对有关物理情景进行分析；4、知道等时性的概念，能利用单摆规律分析时钟走时快慢的问题；5、知道用单摆测重力加速度的实验原理和实验步骤。
【考点梳理】 考点一、单摆定义：在一条不可伸长的轻绳下端栓一个可视为质点的 小球，上端固定，摆球做小角度摆动，这样的装置叫单摆。
要点诠释：（1）单摆是一个理想化的物理模型。
（2）单摆的振动可看作简谐运动的条件：最大摆角10θ<。
（3）回复力来源：重力沿切线方向分力，如图所示。
在10θ<时，sin xF mg mg kx lθ=-≈-=-回， 其中mgk l=考点二、单摆的周期实验证明单摆的周期与振幅A 无关，与质量m 无关，随摆长的增大而增大，随重力加速度g 的增大而减小。
荷兰物理学家惠更斯总结出单摆周期公式：2T =几种常见的单摆模型：在有些振动系统中l 不一定是绳长，g 也不一定为9.8m/s 2，因此出现了等效摆长和等效重力加速度的问题。
1、等效摆长如图所示，三根等长的绳1l 、2l 、3l 共同系住一密度均匀的小球m ，球直径为d 。
2l 、3l 与天花板的夹角30α<。
（1）若摆球在纸面内做小角度的左右摆动，则摆动圆弧的圆心在1O 处，故等效摆长 12dl +，周期12T =（2）若摆球做垂直纸面的小角度摆动，则摆动圆弧的圆心在O 处，故等效摆长为12sin 2dl l α++，周期22T =2、等效重力加速度（1）公式中的g 由单摆所在的空间位置决定。
由2MGg R=知，g 随地球表面不同位置、不同高度而变化，在不同星球上也不相同，因此应求出单摆所在处的等效值g '代入公式，即g 不一定等于9.8 m/s 2。
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单摆
同学们：前面几节课，我们与弹簧振子为载体详细研究了简谐运动的运动特征和简谐运动的图像。
在众多的机械振动中是不是只有弹簧振子的运动是简谐运动呢？当然不是。
今天我们再来研究加一个典型的简谐运动――单摆。
（板书课题：四、单摆）
我们先来看看摆动：（演示多媒体课件）其实摆动还是比较复杂的，我们先研究最简单的摆动――单摆。
什么是单摆呢？ （板书：一、单摆的构成）
一根没有质量的细线，下挂一个质点构成理想的单摆――理想化物理模型
实际中是一根质量、伸缩可以忽略不计的细线下挂一个密度较大的金属小球构成单摆。
通常，如果线很细，伸缩和质量可忽略，球直径比线长短的多，这样的装置就叫做单摆。
单摆的运动特征是来回往复运动，一定有一个回复力，那么单摆的回复力是什么力提供？回复力有何特征呢？ （板书：二、单摆的回复力）
边演示多媒体课件，边分析单摆的回复力得出：（板书）θsin mg F ＝回 （板书）小角度摆动时：
ι
ιθθθx s tg ≈≈≈弧度）＝(sin
所以单摆在较小偏角摆动时：
x mg
F ι
＝－
回，对照简谐运动的回复力
特征得：
（板书：三、单摆在较小偏角摆动时是简谐运动）
关于单摆在小角度摆动是简谐运动，还可以从单摆振动图像中得到证实。
（演示多媒体课件：砂摆动运动描绘振动图像）
既然单摆是简谐运动，那么它应该有简谐运动的特征量：周期T ，频率f ，振幅A 等。
我们研究一下单摆的周期 （板书：四、单摆的周期）
（演示多媒体课件比较研究单摆周期与振幅A 、质量m 、摆长L 、重力加速度g 的关系。
）
首先定性研究一下单摆的周期与哪些因素有关。
测量摆长约为1m 的单摆，在两个不同振幅下的周期。
怎样测才能误差小呢？
答：测多次，而后取其平均值。
为了节省时间，我只测10个全振动时间 保证小角度情况下，改变幅度，读表从平衡位置计时。
结果：单摆周期与振幅无关。
⑴单摆周期与振幅无关（单摆的等时性）
下面我们再做实验看周期T 与摆球质量之间系。
如图,m 1<m 2
⑵单摆周期与摆球质量无关。
周期与摆长有没有关系呢？取两不同摆长单摆，分别让它们作简谐运动，让学生测周期。
⑶周期T 与摆长有关，且摆长越长，周期越长。
总结：T 与m 、A 无关，与L 有关，那么摆长与周期有什么样关系呢？
（板书：①单摆的周期与振幅A 无关；②单摆周期与质量m
无关；③
m 1
m 2
1
m 1
单摆的周期随摆长的增大而增大；④单摆的周期随重力加速度g 的增大而减小）
定量实验研究单摆的周期（演示多媒体课件：实验测单摆周期） 荷兰物理学家惠更斯总结出单摆周期公式 （板书：五、单摆周期公式：g
T ι
π2=）
①．式中：T —振动的周期（秒） g —重力加速度（米/秒2
） l —摆长（米）（悬点到重心距离） ②．只适用于偏角很小的情况
最早发现单摆等时性是伽利略，他每次去教堂总看到吊着的油灯在那儿不停摆动，而摆动的时间总相等，论幅度如何。
希望大家在日常生活中也要注意观察，培养自己的观察能力和分析能力。
单摆有很多应用。
（板书、六、单摆周期公式的应用：）
①单摆的等时性用来计时－摆钟
可以调节摆长从而调节周期，计时很方便；由于单摆的周期T 、摆长l 很容易测定，可以间接
（板书：②测当地的重力加速度g ）。
利用单摆测定重力加速度 [P3 .]实验目的]
利用单摆测定当地的重力加速度。
[实验原理]
单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其固有周期为g
l
T π
2=，由此可得224T
l
g π=。
据此，只要测出摆长l 和周期T ，即可计算出当地的重力加速度值。
[实验器材]
铁架台（带铁夹），中心有孔的金属小球，约1m 长的细线，米尺，游标卡尺（选用），秒表。
[P4 .] [实验步骤]
1．在细线的一端打一个比小球上的孔径稍大些的结，将细线穿过球上的小孔，制成一个单摆。
2．将铁夹固定在铁架台的上端，铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，把做好的单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂。
3．测量单摆的摆长l ：用米尺测出悬点到球心间的距离；或用游标卡尺测出摆球直径2r ，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=l'+r 。
4．把单摆从平衡位置拉开一个小角度（不大于5°），使单摆在竖直平面内摆动，用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，这就是单摆的周期T 。
5．将测出的摆长l 和周期T 代入公式224T
l
g π=求出重力加速度g 的值。
6．变更摆长重做两次，并求出三次所得的g 的平均值。
[P5 .] [注意事项]
1．选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1m 左右，小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2cm 。
2．单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象。
3．注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°，可通过估算振幅的办法掌握。
4．摆球摆动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆。
5．计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时，进行计数，且在数“零”的同时按下秒表，开始计时计数。