人教版2019版选择性必修第一册第二章机械振动2.4单摆掌握简谐运动振幅的物理意义。课堂引入荡秋千风铃吊灯摆钟课堂引入掌握简谐运动振幅的物理意义。课堂引入单摆:1.单摆模型(1)由细线和小球组成。(2)细线的质量和小球相比可以忽略。(3)小球的直径与线的长度相比可以忽略。2.摆动特点:在摆角很小时,位移—时间图线是一条正弦曲线,说明单摆的运动是简谐运动。掌握简谐运动振幅的物理意义。课堂引入以下摆是否是单摆:粗麻绳细绳橡皮筋②③④①AOO’A课堂引入问题:生活中经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内往复运动。将一小球用细绳悬挂起来,把小球拉离最低点释放后,小球就会来回摆动。小球的摆动是否为简谐运动呢??掌握简谐运动振幅的物理意义。课堂引入思考:用什么方法探究单摆的振动是否为简谐运动?(1)任意位置如图所示,G2=Gcosθ,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.一、单摆的回复力摆球的受力分析(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提供向心力,因此,在平衡位置,回复力F回=0,与G1=0相符.(3)单摆的简谐运动在θ很小时(理论值为<5°),G1==,G1方向与摆球位移方向相反,所以有回复力F回=因此,在摆角θ很小时,单摆做简谐运动.一、单摆的回复力xmgkxxmg--摆球的受力分析sinGtxtansin(1)所谓平衡位置,是指摆球静止时,摆线拉力与小球所受重力平衡的位置,并不是指摆动过程中的受力平衡位置.实际上,在摆动过程中,摆球受力不可能平衡.(2)回复力是由摆球受到的重力沿圆弧切线方向的分力提供的,不可误认为回复力是重力G与摆线拉力T的合力.一、单摆的回复力对于单摆的两点说明sinmgF单摆的受力特点(1)单摆振动的回复力为摆球重力沿圆弧切线方向的分力,回复力不是摆球所受的合外力.当摆球摆至平衡位置时,回复力等于零,合外力提供向心力.(2)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,摆角很小时单摆运动的细节不易观察清楚,带来的测量误差反而会增大,因此实验中一般θ角不超过10°.一、单摆的回复力一般规律1单摆的运动特点:(1)摆线以悬点为圆心做变速圆周运动,因此在运动过程中只要速度v≠0,半径方向都受向心力.(2)摆线同时以平衡位置为中心做往复运动,因此在运动过程中只要不在平衡位置,轨迹的切...