2017高三物理复习知识点：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。
高三物理一轮复习-----单摆课件
分析：此时小球除去绳子拉力受重力和库仑力，而 库仑力方向不断变化！故不能应用所述结论解题。 应当考虑此时回复力的变化，看系统的K的变化！
+
l T 2 g
３、模型等效
• 例. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为 最低点，C到A距离远小于R，两质点B和C 都由静止开始释放，问哪一个小球先到A点？
在超重或失重时在超重或失重时单摆处于超重状态时等效gga失重时等效gga如图有一带电量为q的小球用长为l的绝缘细线悬挂在匀强电场e中匀强电场方向与重力方向相同当小球小角度摆动时求摆动周期
秋千
摆钟
祁阳四中
柏国卿
1.什么是单摆？
理想化模型：在一根不能伸长、又没有质量 的线的下端系一质点 。 单摆
摆线不可伸长 摆线长远远大于摆球的直径 摆球的质量远远大于摆线的质量
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.
2.单摆的运动
T
是机械运动,还是 简谐运动呢?
指向悬点(提供向心力)
θ
受力分析:
mgcosθ mg mgsinθ 指向平衡位置(提供回复力)
θ<50
l
x
mgsinθ mgcosθ mg
(1)θ<50时,单摆是 结 简谐运动. 论 (2)单摆振动的回复力是重力 的一个分力,不是重力和拉力 的合力
讨论：要使两球在A点相遇，可使B球上移，问此时B球 高度h为多少？
练习. 如图所示，摆长为L的单摆，原来的周 期为T。现在在悬点O的正下方A点固定一颗 钉子，OA=L/3，令单摆由平衡位置向左摆动 时以A为悬点作简谐振动，则这个摆完成一次 全振动所需的时间是 。
小结
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。
2017高三物理复习知识点单摆
【教学过程】一、单摆振动的特点(回复力和平衡位置) 1、单摆及其平衡位置 一根绳子上端固定，下端系着一个球。物理上的单摆，是在一个固定的悬点下，用一根不可伸长的细绳，系住一个一定质量的质点，在竖直平面内小角度地摆动。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，这样的装置叫单摆. 问题：为什么对单摆有上述限制要求呢? ①线的伸缩和质量可以忽略--使摆线有一定的长度而无质量，质量全部集中在摆球上. ②线长比球的直径大得多，可把摆球当作一个质点，只有质量无大小，悬线的长度就是摆长. 单摆是实际摆的理想化的物理模型. 另外，单摆绳要轻而长，球要小而重都是为了减少阻力。 2、单摆的回复力 答：单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来提供。分析过程：1、不可能是重力或绳子的拉力。2、不可能是重力和拉力的合力。 ①在研究摆球沿圆弧的运动情况时，要以不考虑与摆球运动方向垂直的力，而只考虑沿摆球运动方向的力，如图乙所示. ②因为F′垂直于v，所以，我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向.且G1=Gsinθ=mgsinθG2=Gcosθ=mgcosθ ③说明：正是沿运动方向的合力G1=mgsinθ提供了摆球摆动的回复力. 二、单摆振动是简谐运动 推导：在摆角很小时，sinθ= 又回复力F=mgsinθ F=mg・(x表示摆球偏离平衡位置的位移，l表示单摆的摆长) 在摆角θ很小时，回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反，大小成正比，单摆做简谐运动. 知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线)，那么在摆角很小的情况下，既然单摆做的是简谐运动，它振动的图象也是正弦或余弦曲线. 三、单摆的周期 1、周期与振幅无关 [演示1]摆角小于5°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。 2、周期与摆球质量无关 [演示2]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。 那么就可以用这两个单摆去研究周期和振幅的关系了，在做之前还要明确一点，振幅是不是可任意取?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5°。 3、刚才做过的两个演示实验，证实了单摆振动周期和摆球质量、振幅无关，那么周期和什么有关?由前所说这两个摆摆长相等，如果L不等，改变了这个条件会不会影响周期? [演示3] 取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释放，注意要α<5°。 现象：两摆振动不同步，而且摆长越长，振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。 具体有什么关系呢?实验，将摆长变为原来的四倍，再测周期。荷兰物理学家通过精确测量得到单摆周期公式： 4、单摆周期的这种与振幅无关的性质，叫做等时性。单摆的等时性是由伽利略首先发现的。(此处可以讲一下伽利略发现单摆等时性的小故事。)钟摆的摆动就具有这种性质，摆钟也是根据这个原理制成的，据说这种等时性最早是由伽利略从教堂的灯的摆动发现的。如果条件改变了，比如说(拿出摆钟展示)这个钟走得慢了，那么就要把摆长调整一下，应缩短L，使T减小;如果这个钟在北京走得好好的，带到广州去会怎么样?由于广州g小于北京的g值，所以T变大，钟也会走慢;同样，把钟带到月球上钟也会变慢。 5、思考：用空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出，从球内装满水到水流完为止的过程中，其振动周期的大小是______. A.不变 B.变大 C.先变大后变小再回到原值 D.先变小后变大再回到原值 四、几种非常规摆 1、双线摆 2、弧形槽内的摆 五、小结 1.单摆是一种理想化的振动模型，单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力mgsinθ提供的. 2.在摆角小于5°时，回复力F=- x.单摆的振动可看成简谐运动. 3.单摆的振动周期跟振幅、摆球质量的大小无关，跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，即T=2π . 六、板书设计 摆线-结实的不可伸长的细线，线长比球的直径大得多 摆球-选用密度大的实心球 理论证明：(θ很小时) ①回复力F=mgsinθ 单 ②单摆在摆 ②F与x方向相反 摆 角很小时 ③F= 实验验证：用砂摆的图象验证 ③单摆的周期 与振幅无关--等时性 T=2 与摆长的二次方根成正比 与重力加速度的二次方根成反比 七、思考题 1.如图为一双线摆，二摆线长均为l，悬点在同一水平面上，使摆球A在垂直于纸面的方向上振动，当A球从平衡位置通过的同时，小球B在A球的正上方由静止放开，小球A、B刚好正碰，则小球B距小球A的平衡位置的距离等于多少? 2.如右图所示，光滑轨道的半径为2m，C点为圆心正下方的点，A、B两点与C点相距分别为6cm与2cm，a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开，则 两小球相碰的位置是_______. A.C点 B.C点右侧 C.C点左侧 D.不能确定 3.一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是_______. A.g甲>g乙，将摆长适当增长 B.g甲>g乙，将摆长适当缩短 C.g甲 4.一个单摆挂在电梯内，发现单摆的周期增大为原来的2倍，可见电梯在做加速运动，加速度a为_______. A.方向向上，大小为g/2 B.方向向上，大小为3g/4 C.方向向下，大小为g/4 D.方向向下，大小为3/4g
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。
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。
2017高考物理一轮复习振动和波公式总结
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1.简谐振动F=-kx{F：回复力，k：比例系数，x：位移，负号表示F 的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l：摆长(m)，g：当地重力加速度值，成立条件：摆角θ>r｝
3.受迫振动频率特点：f=f驱动力
4.发生共振条件：f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
注：(1)布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀，外界对气体做负功W0;吸收热量，Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离;
(8)其它相关内容：能的转化和定恒定律能源的开发与利用.环保物体的内能.分子的动能.分子势能。
1。
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。
物理单摆知识点
物理单摆知识点物理单摆是物理学中一个重要的概念，它可以用来研究振动和重力对物体的影响。
本文将通过逐步思考的方式来介绍物理单摆的相关知识点。
1. 什么是物理单摆？物理单摆由一个质点和一个不可伸长的轻细线构成。
质点被线连接到一个固定的支点上，并能在重力的作用下做简谐振动。
单摆的振动特征主要由摆长和摆动角度决定。
2. 单摆的摆动规律当单摆从平衡位置被稍微拉开或者推开时，它会围绕着平衡位置做周期性的摆动。
单摆的摆动规律可以用以下公式来描述：T=2π√Lg其中，T表示单摆的周期，L表示摆长，g表示重力加速度。
3. 单摆的周期与摆长的关系从上述公式可以看出，单摆的周期与摆长有关。
摆长越长，周期越长；摆长越短，周期越短。
这是因为摆长的增加会导致重力对质点的作用力减小，从而降低了单摆的振动频率。
4. 单摆的周期与重力加速度的关系单摆的周期还与重力加速度有关。
重力加速度越大，周期越短；重力加速度越小，周期越长。
这是因为重力加速度的变化会改变重力对质点的作用力，从而影响了单摆的振动频率。
5. 单摆的摆动角度单摆的摆动角度是指质点相对于平衡位置的偏离角度。
当摆动角度很小的时候，摆动过程可以近似为简谐振动。
此时，单摆的周期不会随着摆动角度的变化而改变。
6. 单摆的应用物理单摆广泛应用于科学研究、工程设计和日常生活中。
它可以用来测量重力加速度、研究摆动的特性，甚至可以作为定时器。
7. 单摆的实验为了更好地理解和掌握物理单摆的知识，我们可以进行一些简单的实验。
例如，可以通过改变摆长或者摆动角度，观察单摆的周期变化。
也可以利用单摆来测量当地的重力加速度。
8. 单摆的注意事项在进行单摆实验时，需要注意以下几点：•确保单摆的线和支点均牢固可靠，以避免意外事故的发生。
•在进行实验时，要保持摆动角度较小，以确保振动过程近似为简谐振动。
•需要合理安排实验环境，减小外界干扰对实验结果的影响。
结论通过以上逐步思考的方式，我们了解了物理单摆的相关知识点。
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2017高三物理复习知识点：单摆
2017高三物理复习知识点：单摆
四、单摆
1理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条;
2观察演示实验，概括出周期的影响因素，培养学生由实验现象得出物理结论的能力。
3掌握并学会应用单摆振动的周期公式。
【重点、难点分析】
1本重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条。
2本难点在于单摆回复力的分析。
解决方案：对于重点内容通过堂巩固练习加深印象。
本难点在于力的分析上，由教师画好受力分析图，用彩粉笔标示，同时引导学生看书，这部分内容属于A类要求及了解内容，只要使大部分学生能明白基本过程即可，重在强调最后结论。
【教学过程】
一、单摆振动的特点(回复力和平衡位置)
1、单摆及其平衡位置
一根绳子上端固定，下端系着一个球。
物理上的单摆，是在一个固定
的悬点下，用一根不可伸长的细绳，系住一个一定质量的质点，在竖直平面内小角度地摆动。
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，这样的装置叫单摆
问题：为什么对单摆有上述限制要求呢?
①线的伸缩和质量可以忽略--使摆线有一定的长度而无质量，质量全部集中在摆球上
②线长比球的直径大得多，可把摆球当作一个质点，只有质量无大小，悬线的长度就是摆长
单摆是实际摆的理想化的物理模型
另外，单摆绳要轻而长，球要小而重都是为了减少阻力。
2、单摆的回复力
答：单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力提供。
分析过程：1、不可能是重力或绳子的拉力。
2、不可能是重力和拉力的合力。
①在研究摆球沿圆弧的运动情况时，要以不考虑与摆球运动方向垂直的力，而只考虑沿摆球运动方向的力，如图乙所示
②因为F′垂直于v，所以，我们可将重力G分解到速度v的方向及垂直于v的方向且G1=Gsinθ=gsinθG2=Gsθ=gsθ
③说明：正是沿运动方向的合力G1=gsinθ提供了摆球摆动的回复力二、单摆振动是简谐运动
推导：在摆角很小时，sinθ=
又回复力F=gsinθ F=g· (x表示摆球偏离平衡位置的位移，l表示单摆的摆长)
在摆角θ很小时，回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反，大小成正比，单摆做简谐运动
知道简谐运动的图象是正弦(或余弦曲线)，那么在摆角很小的情况下，既然单摆做的是简谐运动，它振动的图象也是正弦或余弦曲线
三、单摆的周期
1、周期与振幅无关
[演示1]摆角小于°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。
现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。
2、周期与摆球质量无关
[演示2]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。
那么就可以用这两个单摆去研究周期和振幅的关系了，在做之前还要明确一点，振幅是不是可任意取?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°。
3、刚才做过的两个演示实验，证实了单摆振动周期和摆球质量、振幅无关，那么周期和什么有关?由前所说这两个摆摆长相等，如果L 不等，改变了这个条会不会影响周期?
[演示3]
取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释放，注意要α<°。
现象：两摆振动不同步，而且摆长越长，振动就越慢。
这说明单摆振动和摆长有关。
具体有什么关系呢?实验，将摆长变为原的四倍，再测周期。
荷兰物
理学家通过精确测量得到单摆周期公式：
4、单摆周期的这种与振幅无关的性质，叫做等时性。
单摆的等时性是由伽利略首先发现的。
(此处可以讲一下伽利略发现单摆等时性的小故事。
)钟摆的摆动就具有这种性质，摆钟也是根据这个原理制成的，据说这种等时性最早是由伽利略从教堂的灯的摆动发现的。
如果条改变了，比如说(拿出摆钟展示)这个钟走得慢了，那么就要把摆长调整一下，应缩短L，使T减小;如果这个钟在北京走得好好的，带到广州去会怎么样?由于广州g小于北京的g值，所以T变大，钟也会走慢;同样，把钟带到月球上钟也会变慢。
、思考：用空心铁球内部装满水做摆球，若球正下方有一小孔，水不断从孔中流出，从球内装满水到水流完为止的过程中，其振动周期的大小是______
A不变B变大先变大后变小再回到原值D先变小后变大再回到原值
四、几种非常规摆
1、双线摆
2、弧形槽内的摆
五、小结
1单摆是一种理想化的振动模型，单摆振动的回复力是由摆球重力沿圆弧切线方向的分力gsinθ提供的
2在摆角小于°时，回复力F=- x单摆的振动可看成简谐运动
3单摆的振动周期跟振幅、摆球质量的大小无关，跟摆长的平方根成
正比，跟重力加速度的平方根成反比，即T=2π
六、板书设计
摆线-结实的不可伸长的细线，线长比球的直径大得多
摆球-选用密度大的实心球
理论证明：(θ很小时)
①回复力F=gsinθ
单②单摆在摆②F与x方向相反
摆角很小时③F=
实验验证：用砂摆的图象验证
③单摆的周期与振幅无关--等时性
T=2 与摆长的二次方根成正比
与重力加速度的二次方根成反比
七、思考题
1如图为一双线摆，二摆线长均为l，悬点在同一水平面上，使摆球A 在垂直于纸面的方向上振动，当A球从平衡位置通过的同时，小球B 在A球的正上方由静止放开，小球A、B刚好正碰，则小球B距小球A的平衡位置的距离等于多少?
2如右图所示，光滑轨道的半径为2，点为圆心正下方的点，A、B 两点与点相距分别为6与2，a、b两小球分别从A、B两点由静止同时放开，则
两小球相碰的位置是_______
A点B点右侧点左侧D不能确定
3一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是_______
Ag甲>g乙，将摆长适当增长Bg甲>g乙，将摆长适当缩短
g甲
4一个单摆挂在电梯内，发现单摆的周期增大为原的2倍，可见电梯在做加速运动，加速度a为_______
A方向向上，大小为g/2 B方向向上，大小为3g/4
方向向下，大小为g/4 D方向向下，大小为3/4g。