人教版 (2019)4 单摆教学演示课件ppt

这是一份人教版 (2019)4 单摆教学演示课件ppt，共28页。PPT课件主要包含了平衡位置，答案C，单摆的周期公式及应用，答案A，答案B等内容，欢迎下载使用。
2．判一判(1)制作单摆的细线越短越好。( )(2)制作单摆的小球越大越好。( )(3)单摆的回复力是小球重力沿圆弧切线方向的分力提供的。( )
3．选一选在如图所示的装置中，可视为单摆的是(　　)解析：单摆的悬线要求无弹性，直径小且质量可忽略，故A对，B、C错；悬点必须固定，故D错。答案：A
二、单摆的周期1．填一填(1)定性探究影响单摆周期的相关因素①实验装置：如图所示，在铁架台的横梁上固定两个单摆，把它们拉起一定角度后同时释放。
②探究过程(控制变量法)：a．两摆的摆球质量、摆长相同，振幅不同(都在小偏角下)。b．两摆的摆长、振幅相同，摆球质量不同。c．两摆的振幅、摆球质量相同，摆长不同。③实验结论：a．单摆做简谐运动的周期与摆长有关，摆长越____，周期越_____。b．单摆的周期与摆球质量和振幅______。
3．想一想如图，某同学家中有一架摆钟。(1)若发现摆钟走得较慢，应怎样调节钟摆？(2)将摆钟从北京带到广州，摆钟走得快了，还是慢了？
单摆的回复力及运动特征
[典例1]　(多选)下列关于单摆的说法，正确的是(　　)A．单摆摆球从平衡位置运动到正向最大位移处的位移为A(A为振幅)，再运动到平衡位置时的位移为0B．单摆摆球的回复力等于摆球所受的合力C．单摆摆球的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为0[解析]　简谐运动中的位移是以平衡位置作为起点，摆球在正向最大位移处时位移为A，在平衡位置时位移应为0，A正确；摆球的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，合力在摆线方向的分力提供向心力，B错误，C正确；摆球经过最低点(摆动的平衡位置)时回复力为0，但向心力不为0，所以合力不为0，加速度也不为0，D错误。[答案]　AC
[易错警示]关于单摆的回复力的三点提醒(1)单摆振动中的回复力不是它受到的合力，而是重力沿圆弧切线方向的一个分力。单摆振动过程中，有向心力，这是与弹簧振子不同之处。(2)在最大位移处时，因速度为零，所以向心力为零，故此时合力也就是回复力。(3)在平衡位置处时，由于速度不为零，故向心力也不为零，即此时回复力为零，但合力不为零。　　　
[对点练清]1．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、回复力、向心力作用B．摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大C．摆球的回复力最大时，摆线中的张力大小比摆球的重力大D．摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向解析：摆球在摆动过程中只受重力和摆线的张力，回复力和向心力都是按效果命名的，A错误；摆球摆动到回复力最大即最大位移处时，速度为零，向心力为零，此时摆线的张力等于球的重力沿摆线方向的分力，一定小于摆球重力，摆球在平衡位置时，向心力最大，此时加速度方向指向圆心，B正确，C、D错误。答案：B
2．对于单摆的振动，以下说法中正确的是(　　)A．单摆振动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．单摆运动的回复力就是摆球受到的合力C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．摆球经过平衡位置时所受合外力为零
3．一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是 (　　)A．t1时刻摆球速度最大，摆球的回复力最大B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C．t3时刻摆球速度为零，摆球的回复力最小D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大解析：t1、t3时刻，摆球位移最大，速度为零，由F＝－x知，回复力最大，故A、C错误；t2、t4时刻，摆球通过平衡位置，速度最大，线的拉力最大，故B错误，D正确。答案：D
[对点练清]1．若单摆的摆长不变，摆球的质量减小，摆球离开平衡位置的最大摆角减小，则单摆振动的(　　)A．频率不变，振幅不变　　　B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅不变 D．频率改变，振幅改变
3．如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一个小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两小球同时释放，则(　　)A．球A先到达C点B．球B先到达C点C．两球同时到达C点D．无法确定哪个球先到达C点
一、利用单摆测定山顶的海拔(STSE问题)某同学用单摆测定一座山的海拔，在山顶上他测得摆长为l的单摆做简谐运动的周期为T。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R。求山顶的海拔。
二、由振动图像分析相关物理量及其变化(科学思维)[选自鲁科版教材“节练习”]某单摆及其振动图像如图所示。(1)若取从E指向G为正方向，α为最大摆角，则图乙中点O、A、B、C、D分别对应单摆中的哪个位置？一个周期内回复力为正且减小，并与速度同方向的时间范围是多少？势能增加且速度为正的时间范围是多少？(2)单摆摆球多次通过位置E时，哪些相关物理量发生了变化？(3)单摆的摆长是多少？(取重力加速度g＝10 m/s2，π2＝10)