2019-2020学年人教版物理选修3-4培优教程练习：第十一章+机械振动+第4节+解析

第4节单摆1．理解单摆模型和单摆做简谐运动的条件，知道单摆振动时回复力的来源。2．了解影响单摆周期的因素，掌握单摆的周期公式。一、单摆的回复力1．单摆：由小球和细线组成，细线的质量与小球相比□01可以忽略，球的直径和线的长度相比□02可以忽略，与小球受到的重力及绳的拉力相比，空气等对它的阻力可以忽略，这样的装置叫做单摆。单摆是实际摆的□03理想化模型。2．单摆的回复力(1)回复力的来源：摆球的重力沿圆弧□04切线方向的分力。(2)回复力的特点：在偏角很小时，摆球所受的回复力与它偏离平衡位置的位移大小成□05正比，方向总指向□06平衡位置，若单摆摆长为l、摆球质量为m，则回复力F＝□07－mglx，因此单摆做□08简谐运动。二、单摆的周期1．定性探究影响单摆周期的因素(1)探究方法：控制变量法。(2)实验结论：单摆振动的周期与□01摆球质量无关，振幅较小时周期与□02振幅无关，但与摆长有关，摆长越长，周期□03越大。2．定量探究单摆的周期与摆长的关系(1)周期的测量：用停表测出单摆N(30或50)次全振动的时间t，利用T＝□04tN计算它的周期。(2)摆长的测量：用□05刻度尺测出细线长度l0，用□06停表测出小球直径D，