1、第四节单摆,课前自主学案,核心要点突破,课堂互动讲练,课标定位,知能优化训练,第四节单摆,课标定位学习目标：1.理解什么是单摆及在什么情况下单摆的振动是简谐运动2知道单摆的周期跟哪些因素有关，了解单摆周期公式，并能进行有关计算3知道用单摆可测定重力加速度重点难点：1.单摆的周期公式及应用2单摆回复力的推导及等效摆长与等效重力加速度的计算,课前自主学案,一、单摆模型细线的上端固定，下端系一小球，如果细线的_与小球相比可以忽略；球的_与线的长度相比也可以忽略；在摆动过程中细线的_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_可以忽略，这样的装置就叫做单摆单摆是实际摆的理想化模型，实验中为
2、满足上述条件我们尽量选择_大，_小的球和尽量_的线,质量,直径,伸缩,阻力,质量,体积,细,二、单摆的回复力单摆的回复力是摆球的重力沿_方向的分力，在摆角很小的情况下，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成_，方向总指向_，因此单摆在摆角很小时做_，其振动图象遵从_函数规律,圆弧切线,正比,平衡位置,简谐运动,正弦或余弦,三、单摆的周期1影响单摆周期的因素：实验表明，单摆振动的周期与摆球_无关，在振幅较小时与_无关，但与摆长有关，摆长_，周期越长,质量,振幅,越长,科目一考试 http:/ 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 http:/ 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,3
3、单摆的等时性：单摆的周期与摆球的_、_无关，其中与_无关的性质叫单摆的等时性,质量,振幅,振幅,核心要点突破,一、对单摆模型的理解1运动特点(1)摆球以悬点为圆心做变速圆周运动，在运动过程中只要速度v0，半径方向都有向心力(2)摆球以平衡位置为中心做往复运动，在运动过程中只要不在平衡位置，轨迹的切线方向都有回复力,2摆球的回复力(1)任意位置：如图1141所示，G2Gcos，FG2的作用就是提供摆球绕O做变速圆周运动的向心力；G1Gsin的作用是提供摆球以O为中心做往复运动的回复力(2)平衡位置：摆球经过平衡位置时，G2G，G10，此时F应大于G，FG的作用是提供向心力；因此在平衡位置，回复力
4、F回0，与G10相符,图1141,特别提醒：单摆的运动不一定是简谐运动，只有在摆角较小的情况下才能看成简谐运动，理论上一般角不超过5，但在实验中，认为角不超过10即可,即时应用(即时突破，小试牛刀)1下列有关单摆运动过程中的受力说法，正确的是()A单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C单摆经过平衡位置时的合力为零D单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力,解析：选B.单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程中不仅有回复力，而且有向心力，即单摆运动的合外力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力
5、，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确，D错误；单摆过平衡位置时，回复力为零，向心力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误,二、对单摆周期的理解1决定周期大小的因素(1)摆长L.(2)当地的重力加速度g.(3)与摆球质量无关，在摆角小于5的前提下，与振幅无关,图1142图1143,(2)等效重力加速度：若单摆系统处在非平衡状态(如加速、减速、完全失重状态)，则一般情况下，g值等于摆球相对静止在自己的平衡位置时，摆线所受的张力与摆球质量的比值,图1144,特别提醒：(1)摆长L并不等于绳长，而是等于摆球球心(质量均匀)到摆动圆弧的圆心的距离(2)公式中的g不一定等于9.8 m/s2，尤其是单摆在复合场中或斜面上摆动时，g值往往因情境而异,【答案】(1)9.79 m/s2(2)缩短0.027 m,
