高中物理必备知识点：单摆 4页

单摆 同学们：前面几节课，我们与弹簧振子为载体详细研究了简谐运动的运动特征和简谐运动的 图像。在众多的机械振动中是不是只有弹簧振子的运动是简谐运动呢？当然不是。今天我们再来 研究加一个典型的简谐 运动――单摆。 （板书课题：四、单摆） 我们先来看看摆 动：（演示多媒体课件）其实摆动还是比较复杂的，我们先研究最简单的摆 动――单摆。 什么是单摆呢？ （板书：一、单摆的构成） 一根没有质量的细线，下挂一个质点构成理想的单摆――理想化物理模型 实际中是一根质量、伸缩可以忽略不计的细线下挂一个密度较大的金属小球构成单摆。通常，如 果线很细，伸缩和质量可忽略，球直径比线长短的多，这样的装置就叫做单摆。 单摆的运动特征是来回往复运动，一定有一个回复力，那么单摆的回复力是什么力提供？回 复力有何特征呢？ （板书：二、单摆的回复力） 边演示多媒体课件，边分析单摆的回复力得 出：（板书） sinmgF ＝回 （ 板 书 ） 小 角 度 摆 动 时 ：  xstg  弧度）＝(sin 所 以 单 摆 在 较 小 偏 角 摆 动 时 ： xmgF  ＝－回 ，对照简谐运动的回复力特征得： [来源:Zxxk.Com] （板 书：三、单摆在较小偏角摆动时是简谐运动） 关于单摆在小角度摆动是简谐运动，还可以从单摆振动图像中得到证实。（演示多媒体课件： 砂摆动运动描绘振动图像） 既然单摆是简谐运动，那么它应该有简谐运动的特征量：周期 T，频率 f，振幅 A 等。 我们研究一下单摆的周期 （板书：四、单摆的周期）[来源:学#科#网 Z#X#X#K] （演示多媒体课件比较研究单摆周期与振幅 A、质量 m、摆长 L、重力加速度 g 的关系。） 首先定性研究一下单摆的周期与哪些因素有关。测量摆长约为 1m 的单摆，在两个不同振幅下的周期。 怎样测才能误差小呢？ 答：测多次，而后取其平均值。为了节省时间，我只测 10 个全振动时间 保证小角度情况下，改变幅度，读表从平衡位置计时。 结果：单摆周期与振幅无关。 ⑴单摆 周期与振幅无关（单摆的等时性） 下面我们再做实验看周期 T 与摆球质量之间系。如图,m1