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　　第十一章机械振动
　　4.单摆
　　【学习目标】
　　1．知道单摆的结构要求
　　2．知道单摆的回复力是由什么提供的及在摆角很小时单摆的振动为简谐运动
　　3．掌握单摆振动的周期公式及决定因素
　　4．知道秒摆的周期
　　5．知道用单摆测定重力加速度的方法
　　【重点难点】
　　单摆振动的特点和单摆周期公式的探究；
　　单摆的回复力以及小角度近似处理。
　　【课前预习】
　　知识点一、单摆
　　1、结构：如图，细线上端固定，下端系一小球，如果细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线的长度相比也可忽略，同时不计线的伸缩,这样的装置就叫做单摆。
　　单摆是实际摆的理想化的模型
　　2.单摆摆球的运动特点:
　　(1)摆球以悬点为圆心在竖直平面内做变速圆周运动.
　　(2)摆球同时以最低点O为平衡位置做简谐运动.
　　知识点二、单摆的回复力
　　1．单摆的平衡位置
　　摆球静止在O点时，悬线竖直下垂，受重力和拉力，小球受的合力为零，可以保持静止，所以O点是单摆的平衡位置
　　2.单摆的回复力
　　将球拉离平衡位置，在拉力F和重力G的合力作用下，摆球沿着一小段圆弧AA＇做往复运动，这就是单摆的振动。
　　当球运动到P时，受力如图，将重力G沿切线和细线两方向分解为G1和F。
　　沿细线方向：,作用是改变小球运动的速度方向,提供球做圆周运动的向心力;
　　切线方向: , 作用是改变小球运动的速度大小,提供球做振动的回复力.
　　3.在偏角θ很小的情况下,单摆的振动为简谐运动.(请同学们通过看书自已写出证明)
　　在一般条件下研究单摆是不是做简谐运动，最简单的方法是看它的回复力是否满足的条件。
　　总结：单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力，或者说是摆球所受合外力在切线方向的分力，而不是合外力完全来提供回复力；当摆球经过平衡位置时，其合外力不为零，只有回复力为零。
　　知识点三、单摆的周期
　　1．影响单摆周期的因素
　　实验表明：
　　(1)单摆的周期与摆球的质量无关.
　　(2)在偏角很小时，单摆的周期与振幅振幅.这是单摆的等时性，是由伽利略首先发现的。
　　(3)单摆的周期与摆长有关，摆长越长，周期越长.
　　(4) 单摆的周期还与重力加速度有关
　　2.单摆的周期公式