1、晉元高級中學(xué) 高一物理學(xué)習(xí)手冊學(xué)程3PAGE PAGE 4學(xué)程3. 第四章 周期運(yùn)動單擺 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 理解單擺做簡諧運(yùn)動的條件，理解單擺的振動和振動圖像。 2. 理解單擺振動周期與哪些因素有關(guān)，能用單擺的周期公式進(jìn)行計算。 3. 通過探究單擺振動周期與哪些因素有關(guān)，進(jìn)一步運(yùn)用控制變量的方法。通過對周期公式的推導(dǎo)感受近似計算的方法。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：本節(jié)重點(diǎn)是理解單擺做簡諧運(yùn)動的條件；難點(diǎn)是理解單擺的回復(fù)力不是重力和擺線拉力的合力。課前熱身機(jī)械振動的兩個必要條件：一是運(yùn)動中物體所受的阻力要足夠小, 回復(fù)力_；二是每當(dāng)物體離開平衡位置總要受到_作用。簡諧運(yùn)動的特征是振動物體受到的回復(fù)力大小_，方向

2、和位移成正比，相反，F(xiàn)=-kx_,公式_。請說出幾種生活中的擺。 內(nèi)容框架 課堂演練 單擺的構(gòu)成用一根輕柔的細(xì)線懸掛一個質(zhì)量比細(xì)線大得多，直徑比細(xì)線長度小的多的小球。理想化:_。 單擺是_模型。擺長是_的距離?！纠?】以下幾個模型是單擺嗎？并說明理由。 單擺的振動單擺參與了兩種運(yùn)動簡諧運(yùn)動、圓周運(yùn)動: _; _?！纠?】單擺做簡諧振動的回復(fù)力為A（ ） A擺球重力沿切線運(yùn)動方向上的分力 B擺線拉力與重力的合力C擺線拉力、重力、向心力的合力 D擺球在最低點(diǎn)時合力為0，回復(fù)力為0 單擺的周期公式:_（條件：擺角_） 秒擺的周期:_【例3】一個單擺，周期是T。a. 如果擺球質(zhì)量增到2倍，周期將 ；

3、b. 如果擺的振幅增到2倍，周期將不變、不變、變大、變小、變大 ； c. 如果擺長增到2倍，周期將 ； d. 如果將單擺從赤道移到北京，周期將 ； e. 如果將單擺從海面移到高山，周期將 ； 【例4】已知某單擺為秒擺，則：（g2）（1）該單擺的擺長為(1）1m（2）s。（3）s ；（2）若將該單擺移到表面重力加速度為地球表面重力加速度14倍的星球表面，則其振動周期為 ；（3）若在懸點(diǎn)正下方擺長中點(diǎn)處釘一光滑小釘，則該小球擺動的周期為 。 等效單擺【例5】雙線擺由兩根長為L的細(xì)線下端栓一質(zhì)量為m的小球構(gòu)成，如圖所示，兩線夾角為2，今使擺球在垂直紙面的平面內(nèi)做小幅度擺動，求其周期。 拓展聯(lián)想：如圖

4、所示，將擺長為L的單擺放在一升降機(jī)中，若升降機(jī)以加速度a向上運(yùn)加速運(yùn)動，求單擺的擺動周期 。 拓展聯(lián)想：如果單擺的擺角大于5度，那么單擺的周期還符合周期公式嗎？單擺的周期將會隨著擺角如何變化？ 課后作業(yè)1. 用下列哪些材料能做成單擺A、F( ) A.長為1米的細(xì)線 B.長為1米的細(xì)鐵絲 C.長為0.2米的細(xì)絲線 D.長為1米的麻繩 E.直徑為5厘米的泡沫塑料球 F.直徑為1厘米的鋼球 G.直徑為1厘米的塑料球 H.直徑為5厘米的鋼球 2. 如圖為一振動的單擺 和它的振動圖線。（1）單擺振動的起始位置是 ，在（1）E；F、G；3；2；0.5；（2）E；G；E；F；E；右；左；右；（3）0、B、D

5、；A、C 處加速度最大，振幅是 cm，周期為 s，頻率為 Hz；（2）若單擺以偏離平衡位置向右為正，G和F為振動的最大位移位置.那么圖線中的O、A、B、C、D各點(diǎn)對應(yīng)振動過程右的位置是O對應(yīng) ，A對應(yīng) ，B對應(yīng) ，C對應(yīng) ，D對應(yīng) ；O、B、D各時刻的速度方向?yàn)镺向 ，B向 ，D向 。3.關(guān)于單擺的周期和頻率，下列說法正確的是B（ ） A將單擺從地球北極移到赤道時，振動周期變小B將單擺從地面移到距離地面高度為地球半徑時，振動周期變?yōu)樵瓉淼?倍C同一單擺，在同一地點(diǎn)冬天氣溫低時的頻率比夏天氣溫高時的頻率要低將單擺移到繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星中時，振動周期與在地球時相同4. 在某一地方，減小單擺的振動周期

6、，可以采用的方法是C（ ） A增大擺球的質(zhì)量 B減小單擺的振幅縮短單擺的擺長 D擺角從2減小到45.一單擺擺長為L，若將擺長增加1m，則周期變?yōu)樵瓉淼?.5倍，可知L長為C（ ） A.2m B.1.5m C.0.8m D.0.5m6. 有一個正在擺動的秒擺（周期為2s），在t=0時正通過平衡位置向右運(yùn)動，當(dāng)t=1.7s時，擺球的運(yùn)動是D（ ） A正向左作減速運(yùn)動，加速度大小在增加 B正向左作加速運(yùn)動，加速度大小在減少C正向右作減速運(yùn)動，加速度大小在增加 正向右作加速運(yùn)動，加速度大小在減少7. 一個單擺在甲地時經(jīng)過時間t完成m次全振動，在乙地經(jīng)過相同時間完成n次全振動，則甲、乙二地重力加速度大小

7、之比g甲:g乙為C（ ） Am:n B.n:m C.m2:n2 D.n2:m28.如圖所示，擺長為L的單擺，原來的周期為T?，F(xiàn)在在懸點(diǎn)O的正下方A點(diǎn)固定一顆釘子，使OA=L/3，令單擺由平衡位置向左擺動時以A為懸點(diǎn)作簡諧振動，則這個擺完成一次全振動所需的時間是 。 9.如圖所示，雙線擺的線長為L，兩線間的夾角為，則擺在垂直紙面方向上小角度擺動的周期為 。 10.如圖所示，M N為半徑較大的光滑圓弧軌道的一部分A球先到達(dá)C點(diǎn)若，則A球先到點(diǎn)若，則兩個小球同時到達(dá)點(diǎn)若，則球先到點(diǎn)，把小球A放在M N的圓心處，再把另一小球B放在M N上離最低點(diǎn)C 很近的B處，今使兩球同時自由釋放，則在不計空氣阻力時。（）判斷哪個小球先到達(dá)C點(diǎn)？（）若A球的釋放高度為h,求h和哪個小球先到C點(diǎn)的關(guān)系？ 能力挑戰(zhàn)11.一個大慶人去香港旅游，在一家大型超市以高