人教版 (新课标)选修34 单摆说课课件ppt

这是一份人教版 (新课标)选修34 单摆说课课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了第四节单摆，课前自主学案，核心要点突破，课堂互动讲练，课标定位，知能优化训练，圆弧切线，平衡位置，简谐运动，正弦或余弦等内容，欢迎下载使用。

课标定位学习目标：1.理解什么是单摆及在什么情况下单摆的振动是简谐运动．2．知道单摆的周期跟哪些因素有关，了解单摆周期公式，并能进行有关计算．3．知道用单摆可测定重力加速度．重点难点：1.单摆的周期公式及应用．2．单摆回复力的推导及等效摆长与等效重力加速度的计算．
一、单摆模型细线的上端固定，下端系一小球，如果细线的_______与小球相比可以忽略；球的________与线的长度相比也可以忽略；在摆动过程中细线的_________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________可以忽略，这样的装置就叫做单摆．单摆是实际摆的理想化模型，实验中为满足上述条件我们尽量选择__________大，_________小的球和尽量_______的线．
二、单摆的回复力单摆的回复力是摆球的重力沿____________方向的分力，在摆角很小的情况下，单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成________，方向总指向_____________，因此单摆在摆角很小时做_______________，其振动图象遵从___________________函数规律．
三、单摆的周期1．影响单摆周期的因素：实验表明，单摆振动的周期与摆球________无关，在振幅较小时与___________无关，但与摆长有关，摆长________，周期越长．
3．单摆的等时性：单摆的周期与摆球的_______、__________无关，其中与________无关的性质叫单摆的等时性．
一、对单摆模型的理解1．运动特点(1)摆球以悬点为圆心做变速圆周运动，在运动过程中只要速度v≠0，半径方向都有向心力．(2)摆球以平衡位置为中心做往复运动，在运动过程中只要不在平衡位置，轨迹的切线方向都有回复力．
2．摆球的回复力(1)任意位置：如图11－4－1所示，G2＝Gcsθ，F－G2的作用就是提供摆球绕O′做变速圆周运动的向心力；G1＝Gsinθ的作用是提供摆球以O为中心做往复运动的回复力．(2)平衡位置：摆球经过平衡位置时，G2＝G，G1＝0，此时F应大于G，F－G的作用是提供向心力；因此在平衡位置，回复力F回＝0，与G1＝0相符．
特别提醒：单摆的运动不一定是简谐运动，只有在摆角较小的情况下才能看成简谐运动，理论上一般θ角不超过5°，但在实验中，认为θ角不超过10°即可．
即时应用(即时突破，小试牛刀)1．下列有关单摆运动过程中的受力说法，正确的是(　　)A．单摆运动的回复力是重力和摆线拉力的合力B．单摆运动的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力C．单摆经过平衡位置时的合力为零D．单摆运动的回复力是摆线拉力的一个分力
解析：选B.单摆运动是在一段圆弧上运动，因此单摆运动过程中不仅有回复力，而且有向心力，即单摆运动的合外力不仅要提供回复力，而且要提供向心力，故选项A错误；单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的一个分力，而不是摆线拉力的分力，故选项B正确，D错误；单摆过平衡位置时，回复力为零，向心力最大，故其合外力不为零，所以选项C错误．
二、对单摆周期的理解1．决定周期大小的因素(1)摆长L.(2)当地的重力加速度g.(3)与摆球质量无关，在摆角小于5°的前提下，与振幅无关．
图11－4－2　　　图11－4－3
3．重力加速度g(1)若单摆系统只处在重力场中且处于静止状态，g由单摆所处的空间位置决定，即g＝，式中R为物体到地心的距离，M为地球的质量，g随所在位置的高度的变化而变化．另外，在不同星球上M和R也是变化的，所以g也不同，g＝9.8 m/s2只是在地球表面附近时的取值．
(2)等效重力加速度：若单摆系统处在非平衡状态(如加速、减速、完全失重状态)，则一般情况下，g值等于摆球相对静止在自己的平衡位置时，摆线所受的张力与摆球质量的比值．
特别提醒：(1)摆长L并不等于绳长，而是等于摆球球心(质量均匀)到摆动圆弧的圆心的距离．(2)公式中的g不一定等于9.8 m/s2，尤其是单摆在复合场中或斜面上摆动时，g值往往因情境而异．
即时应用(即时突破，小试牛刀)2．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是(　　)A．增大摆球的质量　　　　B．缩短摆长C．减小摆动的幅度 D．升高气温答案：B
有一单摆，其摆长l＝1.02 m，已知单摆做简谐运动，单摆振动30次用的时间t＝60.8 s，试求：(1)当地的重力加速度是多大？(2)如果将这个摆改为秒摆，摆长应怎样改变？改变多少？
【答案】　(1)9.79 m/s2　(2)缩短　0.027 m
【方法总结】　单摆模型指符合单摆运动规律的模型，满足条件：(1)圆弧运动；(2)小角度摆动．
变式训练2　如图11－4－7所示，曲面AO是一段半径为2 m的光滑圆弧面，圆弧与水平面相切于O点，AO弧长10 cm.现将一小球先后从曲面的顶端A和AO弧的中点B由静止释放，到达底端O的速度分别为v1和v2，所经历的时间分别是t1和t2，那么(　　)A．v1＜v2，t1＜t2B．v1＞v2，t1＝t2C．v1＝v2，t1＝t2D．上述三种都有可能