初中物理 摆的故事和启示

【例题】做“研究影响摆球摆动周期的因素”实验时现 有器材：质量为10克和30克的摆球各一个，铁架台一套、 夹子一个，计时器和细线。下表是实验的数据记录：
实验 次数 1 2 3 4 摆线长度 (米) 1 1 1 0.5 摆球质量 (克) 10 30 10 10 摆动幅度 一拳宽 一拳宽 半拳宽 一拳宽 连续摆 摆动时 摆动的周 动次数 间(秒) 期（秒） 30 30 30 30 60 60 60 42
摆的周期与哪些因素有关 ? 2.探究摆的周期和摆球质量的关系 控制: 摆动幅度 , 摆线长度 不变; 摆球质量 只改变 。
摆球质量 连续摆动10次 的时间(秒) 摆的周期(秒) 很大 较大 较小
摆动幅度和摆线长度 不 结论：当摆球的______________________ 摆球的质量 无关。 变时，摆的周期与_____________
二、控制变量法 “控制变量”法是在研究多个因素（多个变 量）对研究对象产生影响的问题时常用的一种基 本的科学方法。 因素Ａ
控制Ｃ、Ａ不 变，消除它们对 研究对象的影响 改变Ｃ，探究研 究对象与Ｃ的关系
研究对象
改变Ａ，探究研 控制Ａ、Ｂ不 究对象与Ａ的关系 变，消除它们对 研究对象的影响 改变Ｂ，探究研 究对象与Ｂ的关系
序章 让我们起航
科学探究中的几个基本要素
观察 。 1.许多科学发现源于_______ 疑问 和_______ 假设 。 2.科学探究必须提出_______ 控制变量法 3.实验探究常用的科学方法:______________
在研究某一对象受哪些因素影响时，如 果该研究对象可能受多个因素的影响， 则要逐一改变其中一个因素，而保持其 他因素不变，然后用实验来研究该研究 对象与改变的因素之间的关系。这一方法 叫控制变量法。
2 2 2 1.4
(1)试完成“摆动周期”一栏中空格的填写。
(2)分析比较第1次和第2次实验，可得出的初步结论是： 当 摆线长度 、 摆动幅度 相同时，摆动的周 期与 摆球质量无关 。
实验 次数
1 2
摆线长度 (米)
1 1
摆球质量 (克)
10 30
摆动幅度
一拳宽 一拳宽
连续摆 摆动时 摆动的周 动次数 间(秒) 期（秒）
一、观察
小结
观察是人们认识客观世界的第一道工序。 科学家迈克尔· 法拉第说，没有观察就没有科 学，科学发现诞生于仔细的观察之中。 观察是一种手段，通过观察去认识事物变动 的规律和事物内部的秘密。这才是观察的目的。 科学的观察还需做一个有心人，要有明察秋 毫的洞察力。 我们要培养一双善于观察的眼睛，用大脑去 思考、发现问题，改造世界
因素Ｃ
控制Ｃ、Ｂ不变，消除 它们对研究对象的影响
因素Ｂ
三、摆 １．摆的等时性原理：不论摆的摆动幅度 是大些还是小些，完成一次摆动的时间是 相同的。 ２．摆的周期：摆往复摆动一次的时间。 摆的周期越短，摆动越快。周期是表示摆 动快慢的物理量。 ３．摆的周期与摆长有关，与摆的质量和 摆动幅度无关。
学着经历伽利略的研究过程 一、安装一个摆（如图所示）。 夹子 摆角
铁架台
摆线 摆幅 摆球
θθ
摆长
摆动1次
二、将摆球从中央静止位置向侧面拉开约一拳宽的 距离，然后放手，利用脉搏跳动进行计时，记录观 察到的现象。 来回 现象1.摆球__________ 摆动。
现象2.摆球的摆动幅度 越来越小 ________________ 现象3.摆球摆动一次的时间 相同 _________ ，即摆球的摆动 相同 快慢是__________ 的。
摆的周期与哪些因素有关 ? 3.探究摆的周期和摆线长度的关系 控制: 摆动幅度 , 摆球质量 不变; 摆线长度 只改变 。
摆线长度 连续摆动10次 的时间(秒) 摆的周期(秒) 很长 较长 较短
摆动幅度和摆球质量 不变时， 结论： 当摆球的___________________ 摆线的长度 长度越长， 摆的周期与＿＿＿＿＿＿有关，且 __________ 周期越长。（长度越短，周期越短。） ________________________________________
A
B
C
思考：怎样来比较摆球摆动 的快慢呢？ 周期 ：Βιβλιοθήκη Baidu球来回摆动一次的时间。
用符号 T 表示 单位：秒 例：有一摆A每分钟来回摆动30 次，周期是多少？另一摆B 4分钟 来回摆动100次,哪个摆动得快？
周期是用来表示摆动快慢的物理量。
快 摆的周期越小(短)，摆动得________
慢 摆的周期越大(长)，摆动得________
摆的周期与哪些因素有关 ? 科学方法： 控制变量法 1.探究摆的周期和摆动幅度的关系 控制: 摆球质量 ， 摆线长度 不变; 摆动幅度 只改变 。
摆动幅度 很大 较大
较小
连续摆动10次 的时间(秒)
摆的周期(秒)
结论:
摆球质量和摆线长度 不变时, 当____________________ 摆动幅度 摆的周期与_____________ 无关。
30 30 60 60
2 2 2 1.4
3
4
1
0.5
10
10
半拳宽
一拳宽
30
30
60
42
(3)分析比较第1次和第3次实验,可得出的初步结论是: 当 摆线长度 、 摆球质量 相同时,摆动的周期 摆动幅度无关 。 与 摆球质量 和＿＿＿ 摆动 (4)在第1次和第4次的实验中是控制_________ 幅度 不变,研究摆球摆动周期与＿＿＿＿＿＿的关系。 摆线长度 (5)从上述实验分析,可得出的初步结论是:摆动周期 与 摆线长度 有关,且 摆线长度越长 ，周期越 大, 摆线长度越短 ，周期越小。