教科版高中物理选择性必修第一册第二章3单摆课件.ppt

学习效果·随堂评估自测1．(多选)关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是()A．摆球受重力、摆线的张力作用B．摆球的回复力最大时，向心力为零C．摆球的回复力为零时，向心力最大D．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大√√√ABC[单摆在运动过程中，摆球受重力和摆线的拉力，故A正确；重力垂直于摆线的分力提供回复力，当回复力最大时，摆球在最大位移处，速度为零，向心力为零，则摆线拉力小于重力，在平衡位置处，回复力为零，速度最大，向心力最大，摆球的加速度方向沿摆线指向悬点，故D错误，B、C正确。]2．如图所示，曲面AO是一段半径为2m的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长为10cm现将小球先后从曲面的顶端A和AO的中点B由静止释放，到达底端O的速度分别为v1和v2，经历的时间分别为t1和t2，则()A．v1＞v2，t1＞t2 B．v1＞v2，t1＝t2C．v1＝v2，t1＝t2 D．v1＞v2，t1＜t2√3．单摆第二章机械运动学习任务1．理解单摆做简谐运动的条件，会利用图像法分析单摆的运动。2．掌握单摆的周期公式，并能够进行计算。3．经历单摆周期与摆长关系的探究过程，体会实验设计思路。4．借助对单摆周期影响因素的分析，培养严谨的科学态度。必备知识·自主预习储备知识点一单摆及其运动规律1．单摆模型若忽略悬挂小球细线长度的微小变化和______，且线长比球的直径________，这样的装置就叫作单摆。单摆是实际摆的________模型。质量大得多理想化2．单摆的回复力(1)回复力的提供：摆球的重力沿圆弧______方向的分力，即G1＝____________(θ为悬线与竖直方向的夹角)。(2)回复力的特点：在偏角较小的情况下，单摆摆球所受的回复力与偏离平衡位置的位移成______，方向总指向__________。(3)运动规律：单摆在偏角较小时做______运动。切线mgsinθ正比平衡位置简谐思考在单摆做简谐运动的平衡位置时，摆球所受合外力为零吗？提示：不为零。知识点二单摆的周期1．影响单摆周期的因素(1)单摆的周期与______有关，摆长越长，周期______。(2)单摆的周期与摆球质量、振幅______(选填“有关”或“无关”)。2．周期公式(1)提出：周期公式由________首先提出。(2)公式：T＝_________。摆长越大无关惠更斯体验1：思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力。 ()(2)单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力。 ()(3)单摆是一个理想化的模型。 ()(4)摆球的质量越大，周期越大。 ()(5)单摆的振幅越小，周期越小。 ()(6)单摆的摆长越长，周期越大。 ()×√√××√2：填空一个理想的单摆，已知其周期为T。如果由于某种原因重力加速度变为原来的2倍，振幅变为原来的3倍，摆长变为原来的8倍，摆球质量变为原来的2倍，它的周期变为_______。2T关键能力·情境探究达成(1)判断以下摆动模型是不是单摆，为什么？(2)试分析单摆的回复力由什么力提供？提示：(1)模型①不是单摆，因为橡皮筋伸长不可忽略。模型②不是单摆，因为绳子质量不可忽略。模型③不是单摆，因为绳长不是远大于球的直径。模型④不是单摆，因为悬点不固定，因而摆长在发生变化。模型⑤是单摆。考点1单摆的回复力1．单摆的回复力(1)摆球受力：如图所示，摆球受细线拉力和重力作用。(2)向心力来源：细线对摆球的拉力和摆球重力沿径向的分力的合力。(3)回复力来源：摆球重力沿圆弧切线方向的分力F＝mgsinθ提供了使摆球振动的回复力。角度1单摆回复力的理解【典例1】关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是()A．摆球经过平衡位置时所受合力为零B．摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比C．只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力D．摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力√C[摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，经过平衡位置，合力不为零，合力提供向心力，方向指向悬点，A错误；摆球所受回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，重力沿摆线方向的分力与摆线对摆球的拉力的合力提供向心力，所以摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小不成正比，B错误；根据牛顿第二定律可知，摆球在最大位移处时，速度为零，向心加速度为零，重力沿摆线方向的分力等于摆线对摆球的拉力，回复力等于重力和摆线拉力的合力，在其他位