第2章 第3节　单摆-高中物理 选择性必修第1册(配粤教版).pdf

第三节单摆

[核心素养·明目标]

核心素养学习目标

物理观念知道单摆的振动是简谐运动

科学思维掌握影响单摆周期的因素和周期公式

科学态度与责任能够利用单摆周期公式解释与单摆相关的现象

科学探究学会用单摆周期公式测定重力加速度的方法

1．单摆模型

如果悬挂物体的绳子的伸缩和质量可以忽略不计，绳长比物体的尺寸大很

多，物体可以看作质点，这样的装置可以看作单摆，单摆是实际摆的理想模型．

2．单摆的运动

5°

若单摆的摆角小于，单摆的摆动可看成简谐运动．

3．单摆的回复力

重力mg沿圆弧切线方向的分力F为单摆摆球的回复力．

4．单摆的固有周期

(1)特点：单摆的简谐运动周期与装置的固有因素有关，和外界条件无关，

故称固有周期．

L

(2)公式：T＝2π，式中L为单摆的摆长，g为重力加速度．

g

1．思考判断正确的打“√”，错误的打“×”．()

(1)单摆模型中对细线的要求是细线的伸缩可忽略，质量可忽略．(√)

(2)单摆模型中对小球的要求是密度较大，其直径与线的长度相比可忽

()

略．√

110/

(3)摆球质量越大，周期越长．(×)

(4)()

摆动幅度越大，周期越长．×

2．关于单摆的运动，下列说法正确的是()

A．单摆摆球运动的回复力是摆线张力和重力的合力

B．单摆摆球经过轨迹上的同一点速度是相同的

C．单摆摆球经过轨迹上的同一点加速度是相同的

D．单摆摆球经过平衡位置时受力是平衡的

C[摆球运动的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，故A错；根据

简谐运动的对称性可知摆球经过轨迹上的同一点时速度大小相等，方向可能相

BC

同，也可能不同，加速度的大小、方向都相同，故错，对；摆球经过平衡

位置时，回复力为零，合外力不为零，受力并不平衡，故D错．]

3．如图所示是一个单摆(θ＜5°)，其周期为T，则下列说法正确的是()

A．把摆球的质量增加一倍，其周期变小

B．摆球的振幅变小时，周期也变小

T

C．此摆由O→B运动的时间为

4

D．摆球B→O时，动能向势能转化

C[AB

单摆的周期与摆球的质量无关，错误；单摆的周期与振幅无关，错

T

误；此摆由O→B运动的时间为，C正确；摆球B→O时，势能转化为动能，