小学科学摆的研究

1、 三个内容：三个内容：1. 观察摆钟观察摆钟2. 实验研究摆的摆动快慢与什么因实验研究摆的摆动快慢与什么因素有关素有关3. 做一个每分钟摆动做一个每分钟摆动30次的摆。次的摆。 摆的快慢与摆线的长短有关，摆的快慢与摆线的长短有关，摆线越短，摆摆动得越快。摆线越短，摆摆动得越快。 摆的快慢与摆锤的重量、摆幅摆的快慢与摆锤的重量、摆幅的大小无关。的大小无关。 伽利略发现了摆的等时性。伽利略发现了摆的等时性。 单摆的简谐振动单摆的简谐振动 单摆在偏角很小（大约在度以内）单摆在偏角很小（大约在度以内）时振动，这时，单摆的振动周期与摆时振动，这时，单摆的振动周期与摆长的平方根成正比，跟重力加速度的长的平

2、方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，而跟摆的重量和振幅平方根成反比，而跟摆的重量和振幅无关，单摆的振动周期与振幅无关的无关，单摆的振动周期与振幅无关的性质叫做摆的等时性。性质叫做摆的等时性。1656 年惠更斯利用摆的等时性制成摆式钟。年惠更斯利用摆的等时性制成摆式钟。 三个建议三个建议:一、材料：一、材料： 1. 为使单摆接近理想化，摆线选择避免使为使单摆接近理想化，摆线选择避免使用有一定质量的粗线，而选择质量轻的细用有一定质量的粗线，而选择质量轻的细线；线； 2. 摆锤选择，为减少空气阻力对摆幅的影摆锤选择，为减少空气阻力对摆幅的影响，建议选择体积小一些、质量大一些的响，建议选择体积小一

3、些、质量大一些的钢球为摆球，没有钢球用螺帽也可以。钢球为摆球，没有钢球用螺帽也可以。二、测定：二、测定：1. 摆长是支架到摆锤重心的距离。摆长是支架到摆锤重心的距离。2. 计算摆球振动次数时，以摆锤通过最计算摆球振动次数时，以摆锤通过最低位置时开始计时较准确。低位置时开始计时较准确。3. 摆来回一次经过最低点为一个周期摆来回一次经过最低点为一个周期,最最后的实验数据可以取平均数或众数。后的实验数据可以取平均数或众数。 4. 使用秒表前先上紧发条，回表后，如使用秒表前先上紧发条，回表后，如秒表不指零，应记下其数值（零点读秒表不指零，应记下其数值（零点读数），数），然后从测量值中将其减去。然后从测

4、量值中将其减去。三、操作三、操作1、用手指夹住摆锤，将摆线、用手指夹住摆锤，将摆线拉直慢慢抬高（不能过高）。拉直慢慢抬高（不能过高）。检查摆线与横杆是否垂直。检查摆线与横杆是否垂直。2、松开双手，使摆自然摆动。、松开双手，使摆自然摆动。摆锤摆动必须严格控制在一摆锤摆动必须严格控制在一个竖直平面内振动。个竖直平面内振动。实验三：摆幅大小是否影响摆的快慢。实验三：摆幅大小是否影响摆的快慢。实验器材：两个摆长、质量相同的摆，秒表，铁架台。实验器材：两个摆长、质量相同的摆，秒表，铁架台。实验步骤：实验步骤：（1 1）偏角较大时：）偏角较大时：方法方法1 1：让两个相同的摆做振幅大小不等的振动。现象：让两个相同的摆做振幅大小不等的振动。现象： 两摆振动的快慢不同。两摆振动的快慢不同。方法方法2 2：让一个摆做振幅大小不等的振动，用秒表测出摆：让一个摆做振幅大小不等的振动，用秒表测出摆 振动振动5050次所用的时间。现象：次所用的时间。现象： 摆振动摆振动5050次时，次时， 所用时间不同。所用时间不同。（2 2）偏角较小时：方法同上。）偏角较小时：方法同上。方法方法1 1：同上现象：两摆振动快慢相同。：同上现象：两摆振动快慢相同。方法方法2 2：同上现象：两摆振动：同上现象：两摆振动5050次时，所用时间相同。次时，所用时间相同。分析：在偏角较大时，改变振幅的大小，摆的振动周分析