11.4单摆学案导学 Word版无答案

?学案编号 :4
单摆
执笔人:田从亮
班 级 姓 名 任课教师
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备 注
一、教学目标
1．在物理知识方面的要求：
(1)理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件；
(2)掌握单摆振动的周期公式。
2．观察演示实验，概括出周期的影响因素，培养学生由实验现象得出物理结论的能力。
二、重点、难点分析
1．本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。
2．本课难点在于单摆回复力的分析。
三、导学过程
复 习
1．机械振动
物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧所做的往复运动叫做机械运动，简称振动。
２．简谐运动
物体在跟位移大小成正比、并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐运动。
３．简谐运动的条件 F =-kx
一．单摆
在细线的一端拴上一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的伸缩和质量可以忽略不计，球的直径比线长短得多，这样的装置叫单摆。
二．单摆的振动
１．平衡位置 点Ｏ
２．受力分析 重力 弹力
３．运动分析 以点Ｏ为平衡位置的振动
以悬点Ｏ／为圆心的圆周运动
４．力与运动的关系
回复力大小：
向心力大小：
三．单摆做简谐运动的条件
回复力大小：│ F回│＝mgsinθ
单摆做往复运动的回复力: 是由重力沿切线方向的分量提供的!
 ( 很小时 sinθ≈x/l
四．单摆做简谐运动振动的周期
１．与振幅的关系：无关（等时性　伽利略）（(＜5０）
２．与摆球质量的关系：无关
３．与摆长的关系：摆长越长，周期越大
单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。
单摆的应用
１．利用它的等时性计时
惠更斯在1656年首先利用摆的等时性发明了带摆的计时器（1657年获得专利权）
２．测定重力加速度
针对训练　　
1．振动着的单摆摆球，通过平衡位置时，它受到的回复力 [ ]
　　A．指向地面 B．指向悬点
　　C．数值为零 D．垂直摆线，指向运动方向
　　2．对于秒摆下述说法正确的是 [ ]
　　A．摆长缩短为原来的四分之一时，频率是1Hz
　　B．摆球质量减小到原来的四分之一时，周期是4s
　　C．振幅减为原来的四分之一时，周期是2s
　　D．如果重力加速度减为原来的四分之一时，频率为0.25Hz
　　3．一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4．在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟分针一整圈所经历的时间实际上是 [ ]
　　
　　4．下列单摆的周期相对于地面上的固有周期变大的是 [ ]
　　A．加速向上的电梯中的单摆
　　B．在匀速水平方向前进的列车中的单摆
　　C．减速上升的电梯中的单摆
　　D．在匀速向上运动的电梯中的单摆
　　5．一绳长为L的单摆，在平衡位置正上方（L—L′）的P处有一个钉子，如图1所示，这个摆的周期是 [ ]　
　　6．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．先变大后变小回到原值
　D．先变小后变大回到原值
　　7．一单摆的摆长为40cm，摆球在t=0时刻正从平衡位置向右运动，若g取10 m／s2，则在1s时摆球的运动情况是 [ ]
A．正向左做减速运动，加速度正在增大
B．正向左做加速运动，加速度正在减小
C．正向右做减速运动，加速度正在增大
D．正向右做加速运动，加速度正在减小
　　8．一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 B．g甲＞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
　
　9．一个单摆挂在电梯内，发现单摆的周期增大为原来的2倍，可见电梯在做加速度运动，加速度α为 [ ]
　　A．方向向上，大小为g/2 B．方向向上，大小为3g/4
　　C．方向向下，大小为g/4 D．方向向下，大小为3g/4