高中物理 11.4 单摆导学案 新人教版选修.doc

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1、河北省唐山市开滦第二中学高中物理11.4单摆导学案新人教版选修3-4【学习目标】1、知道什么是单摆，了解单摆的构成。2、掌握单摆振动的特点，知道单摆回复力的成因，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。3、知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。4、知道用单摆可测定重力加速度。【重点难点】重点：1、知道单摆回复力的来源及单摆满足简谐运动的条件；2、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式。难点：1、单摆振动回复力的分析；2、与单摆振动周期有关的因素。【学习内容】【自主预习】1．单摆(1)组成

2、：①，②·(2)理想化要求：①质量关系：细线质量与小球质鼍相比可以·②线度关系：球的与线的长度相比可以忽略·③力的关系：忽略摆动过程中所受作用实验中为满足上述条件，我们尽量选择质量大、小的球和尽量细的线2．单摆的回复力(1)回复力的提供：摆球的重力沿方向的分力·(2)回复力的特点：在偏角很小时，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。即F=.(3)运动规律：单摆在偏角很小时做运动，其振动图像遵循函数规律．[关键一点]除两个最大位移处，单摆的回复力不是摆球所受的合力．3．探究单摆周期与摆长的关系(1)实验表明，单

3、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.(2)周期公式：荷兰物理学家发现单摆的周期丁与摆长L的二次方根成，与重力加速度g的二次方根成他确定为：T=．(3)应用①计时器原理：单摆的等时性校准：调节可调节钟摆的快慢②测重力加速度由得g=，即只要测出单摆的和，就可以求出当地的重力加速度。【典型例题】一、单摆【例1】单摆是为了研究振动而抽象出的理想化模型，其理想化条件是(　　)A．摆线质量不计B．摆线长度不伸缩C．摆球的直径比摆线长度短得多D．只要是单摆的运动就是一种简谐运动二、单摆的回复力【例

4、2】下列关于单摆的说法，正确的是(　　)A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处时的位移为A(A为振幅)，从正向最大位移处运动到平衡位置时的位移为-AB．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合外力C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零三、单摆的周期【例3】一个单摆的摆长为L，在其悬点O的正下方0.19L处有一钉子P(如图11－4－2所示)，现将摆球向左拉开到A，使摆线偏角α＜10°，放手使其摆动，求出单摆的振动周期。【例4】将在地面上校准的摆钟拿到月球上去，若此钟在月球上记录的时间

5、是1h，那么实际的时间是多少？若要在月球上使该钟与地面上时一样准，应如何调节？(已知g月＝g地/6)。四、用单摆测重力加速度【例5】（2012上海宝山高三期末）在用单摆测重力加速度的实验中（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。（A）长1m左右的细绳；（B）长30m左右的细绳；（C）直径2cm的铅球；（D）直径2cm的铁球；（E）秒表；（F）时钟；（G）最小刻度是厘米的直尺；（H）最小刻度是毫米的直尺。所选择的器材是___________________

6、___________。（2）实验时摆线偏离竖直线的要求是___________________，理由是_____________________________________________。ABLT2x1x2y1y2O（3）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2~L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是的（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【课堂小结与反

7、思】【课后作业与练习】1、关于单摆做简谐运动的回复力正确的说法是（）A．就是振子所受的合外力B．振子所受合外力在振子运动方向的分力C．振子的重力在运动方向的分力D．振子经过平衡位置时回复力为零2、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LL′PB．G甲

8、＞G乙，将摆长适当缩短C．G甲＜G乙，将摆长适当增长D．G甲＜G乙，将摆长适当缩短4、一绳长为L的单摆，在悬点正下方（L—L＇）处的点有一个钉子，如图所示，这个摆的周期是（）A．T=2πB．T=2πC．T=2π（+）D．T=π（+）5．关于单摆做简谐运动时所受的回复力，下列说法正确的是(