2．单摆学 习 目 标知 识 脉 络1.知道什么是单摆．2．理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动．(重点)3．知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算．(重点、难点)单 摆 的 简 谐 运 动 [先填空]1．单摆(1)组成：小球和细线．(2)单摆是一种理想模型，实际摆可视为单摆的条件：① 细线形变要求：细线的长度形变可以忽略．② 质量要求：细线质量与小球质量相比可以忽略．③ 细线长度要求：球的直径与细线的长度相比可以忽略．④ 受力要求：与小球受到的重力及线的拉力相比，空气对它的阻力可以忽略不计．⑤ 摆角要求：单摆在摆动过程中要求摆角小于 5°(选填“大于”“小于”或“等于”)．2．单摆的回复力(1)回复力的来源：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力．(2)回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成正比，方向总指向平衡位置，即 F＝－x.(3)运动规律：单摆在偏角很小时做简谐运动．[再判断]1．单摆的回复力是由摆球重力的分力提供的．(√)2．单摆模型中对细线的要求是细线的伸缩可忽略，质量可忽略．(√)3．单摆模型中对小球的要求是密度较大，其直径与线的长度相比可忽略．(√)4．单摆回复力不符合简谐运动．(×)[后思考]1．单摆做简谐运动的条件是什么？【提示】 单摆做简谐运动的条件是偏角很小，通常应在 5 °以内．2．单摆做简谐运动的回复力是否等于小球所受的合力？【提示】 小球的重力沿圆弧切线方向上的分力提供回复力，而不是小球所受的合力．11．运动特点(1)摆球以悬挂点为圆心在竖直平面内做变速圆周运动．(2)摆球以最低点为平衡位置做简谐运动．2．摆球的受力(1)一般位置：如图 121 所示，G1＝Gsin θ，G2＝Gcos θ，G1的作用是提供摆球以 O 为中心做往复运动的回复力，F－G2为摆球做圆周运动提供的向心力．图 121(2)平衡位置：摆球经过平衡位置时，G1＝0，回复力 F 回＝0；G2＝G，F－G 的作用是提供向心力．(3)单摆的简谐运动在 θ 很小时(小于 5°，θ 的单位为弧度)，sin θ≈θ＝，G1＝Gsin θ＝x，G1方向与摆球位移方向相反，所以有回复力 F 回＝G1＝－x＝－kx.因此，在摆角 θ 很小时，单摆做简谐运动，其振动图像遵循正弦函数规律，图像是正弦或余弦曲线．(4)单摆的圆周运动 F 向＝F－G2＝F－mgcos θ＝.1．振动的单摆小球通过平衡位置时，关于小球受到的回复力、合力及加速度的说法中正确的是( )A．回复力为零...
