摆的故事和启示张宇
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摆的故事和启示
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一,伽利略发现摆的等时性
伽利略·伽利雷Galileo Galilei 意大利物理学家、天文学家、哲学家,近代实验科学的先驱者。
其成就包括改进望远镜和其所带来的天文观测,以及支持哥白尼的日心说。
当时,人们争相传颂:“哥伦布发现了新大陆,伽利略发现了新宇宙”。
今天,史蒂芬·霍金说,“自然科学的诞生要归功于伽利略,他这方面的功劳大概无人能及。
”
•摆的周期:摆球来回摆动一次
的时间
摆绳长度摆球质量
摆的周期摆动幅度
1)当摆球质量和摆绳长度不变时,摆动幅度和摆动周期无关
2)当摆动幅度和摆绳长度不变时,摆球质量和摆动周期无关
3)当摆动幅度和摆球质量不变时,摆绳长度和摆动周期有关
单位:秒用符号T表示
有一天,一只老钟对一只小钟说:“你一年里要摆525600下啦。
”
小钟吓坏了,说“哇,这么多,这怎么可能?!我怎么能完成那么多下呢!”
这时候,另一只老钟笑着说:“不用怕,你只需一秒钟摆一下,每一秒坚持下来就可以了。
”
小钟高兴了,想着:一秒钟摆一下好像并不难啊,试试看吧。
果然,很轻松地就摆了一下。
不知不觉一年过去了,小钟已经摆了525600下!
明明终于做了这个决定,勇敢向爸爸坦白自己是gay的事实,“爸爸,你知道同性恋吗,其实…”,
爸爸一眼看穿我的心思,吐出闷在嘴里的烟,
泯灭烟头:“儿子,你妈身体不好,这事就别跟你妈说了,我明天就跟你刘叔断绝关系你替我保密好吗?”。
摆的故事和启示
摆的故事和启示:
摆是一个可以展现种种力学现象的实验仪器,一个钟摆,一会儿朝左,一会儿朝右,周而复始,来回摆动;钟摆总是围绕着一个中心值在一定范围内作有规律的摆动。
伽利略(Galileo Galilei)在1581年,偶然发现教堂的吊灯随风摆动,便用自己的脉搏作为参考来测量摆动的频率。
他发现吊灯摆动的幅度越大,速度越快;幅度越小,速度越慢。
但一来一回的时间固定不变。
他回到家中,用一根绳子绑住一个铁球挂在高处,把铁球拉到一定的高度然后放开,铁球划过一条弧线,到了另一边同样的高度后折回。
拉起的高度不同,铁球的速度也不同,但一去一回的时间总是一样的。
他仔细研究,发现了摆的原理:摆的运动周期T与摆的长度L的平方根成正比。
这个理论还可以从蛇形摆中得到证明:把一系列重量相同但长度不同的摆挂在一起,让这些摆同时运动,运动周期的不同可以很容易地看出来。
《摆的快慢的作文》四年级在我们的日常生活中,有很多有趣的现象等待着我们去发现和探索。
今天,我就想来和大家聊聊关于“摆的快慢”这个神奇的话题。
前几天,我们在科学课上学习了摆的知识。
老师给我们展示了一个简单的摆,就是用一根绳子系着一个小球,然后让小球来回摆动。
当时我就在想,这小小的摆里面到底藏着什么秘密呢?放学回家后,我迫不及待地想要自己动手做一个摆来研究研究。
我在家里翻箱倒柜,找到了一根长长的线和一个小铁球。
我把线的一头系在铁球上,另一头绑在椅子的靠背上,这样一个简易的摆就做好啦。
我开始让这个摆摆动起来,眼睛紧紧地盯着它,心里充满了好奇。
我发现,一开始摆得还挺快的,但是慢慢地,它摆动的速度好像就变慢了。
这是为什么呢?我心里充满了疑问。
为了弄清楚摆的快慢到底和什么有关系,我决定做一个小实验。
我先把摆线缩短了一些,然后再次让它摆动起来。
哎呀,我发现这次摆摆动的速度明显变快了!这可把我高兴坏了,我好像找到了一点小窍门。
接着,我又把铁球换成了一个稍微重一点的小铁块,心想:“这次会不会摆得更快呢?”结果却让我有点意外,摆的速度并没有什么明显的变化。
然后,我又尝试着改变摆的摆动幅度,把它一开始推得很高,然后又推得比较低。
但是发现,这对摆的快慢也几乎没有影响。
经过这一系列的尝试,我得出了一个结论:摆的快慢主要和摆线的长度有关,摆线越短,摆摆动的速度就越快;摆线越长,摆摆动的速度就越慢。
在我做实验的过程中,还发生了一些小插曲呢。
有一次,我不小心把线弄断了,小球“咕噜咕噜”地滚到了桌子底下,我趴在地上找了好久才找到。
还有一次,我太用力推摆了,结果小球一下子飞了出去,差点砸到了我家的花瓶,吓得我出了一身冷汗。
通过这次对摆的研究,我不仅学到了知识,还感受到了科学的乐趣。
原来,在我们身边那些看似平常的东西,都隐藏着这么多有趣的秘密,只要我们用心去观察、去实验,就能发现它们。
现在想想,科学真是无处不在啊。
就像这个小小的摆,它的快慢变化里面都包含着这么多的道理。
吊灯摆动的秘密吊灯摆动的秘密意大利著名物理学家、天文学家伽利略17岁那年进入著名的比萨大学学习。
有一次,他来到熟悉的比萨大教堂,坐在一张长凳上,目光凝视着那雕刻精美的祭坛和拱膨的廊柱,蓦地,教堂大厅中央的巨灯晃动起来,是修理房屋的工人在那安装吊灯。
这本来是件很平常的事,吊灯像钟摆一样晃动,在空中划出一道隐形的弧线。
可是,伽利略却像触了电一样,目不转睛地跟踪着摆动的吊灯,同时,他用右手接着左腕的脉,计算着吊灯摆动一次脉搏跳动的次数,以此计算吊灯摆动的时间。
通过计算,伽利略发现了个秘密,这就是吊灯每摆动一次,不管弧线大小,每一次摇摆需要的时间总是样的。
一开始,吊灯摆得很厉害,渐渐地,它慢了下来,可是,每摆动一次,脉搏跳动的次数是-样的。
伽利略开始思专书本上明明写着这样的结论:摆经过一个短弧要比经过长弧快些,这是古希腊哲学家亚里士多德的说法,谁也没有怀疑过。
难道是自己的眼睛出了毛病,还是怎么回事?他像发了狂似的跑回大学宿舍,关起门来重复做了这个试验。
他找了不同长度的绳子、铁链,还有不知从哪里搞到的铁球、木球。
在房顶上,在窗外的树枝上,着迷地一次又一次重复,用沙漏记下摆动的时间。
最后,伽利略不得不大胆地得出这样的结论:亚里土多德的结论是错误的,决定摆动周期,是绳子的长度,和它末端的物体重量没有关系;而且,相同长度的摆绳,振动的周期是一样的。
这就是伽利略发现的摆的运动规律。
伽利略不用说多么高兴了。
可是在当时,没有谁会相信一个学生的科学发现,何况他的结论是否定了大名鼎鼎的亚里士多德的权威说法。
伽利略勇于挑战亚里士多德,相信科学实验,而不受所谓权威的束缚而迷信权威,这是一种科学的态度,也是一种负责任的表现。
只有相信科学、相信事实、相信真理,才能打破常规,才能标新立异,才能有新发现、新发明,如果我们立志将来要有所创新,就要树立这样的科学态度。
摆的故事和启示姓名:_____________ 日期:_____________ 家长签名:______________影晌摆的周期的因素一一摆线的长度一、选择题:1、如图所示,关于摆的周期,下列说法不正确的是( )A、小球从A→D-B→D-A所需的时间B、小球从B→D-A→O→B所需的时间C、小球从O→B→O→A→0所需的时间D、小球从A→O→B所需的时间2、为了探究摆动的周期与摆线长度的关系,应保持( )A、摆线的长度和摆球的质量不变,改变摆动的幅度B、摆线的长度和摆动的幅度不变,改变摆球的质量C、摆动的幅度和摆球的质量不变,改变摆线的长度D、摆动的幅度和摆球的质量、摆线的长度都不变,改变摆球的形状3、有一摆钟,工作一段时间后发现走时偏慢了,为了校正摆钟的走时,应( )A、使摆线变短B、使摆线变长C、增大摆球的质量D、减小摆球的质量二、填空题:1、摆来回摆动一次的时间称为摆的__________,单位是_______。
摆的周期越短,摆动越_____,所以说摆的周期是表示____________的物理量。
2、摆线为1米长的摆球,摆动周期为2秒,则它来回摆动20次需用时______秒。
3、某同学观察到一个单摆在2分钟内来回摆动了30次,则这个摆的周期是_________秒。
4、同一单摆,不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是相同的,这就是________ 原理。
5、摆钟是利用摆的____________性,这个原理的发现者是著名的自然科学家_____________。
三、实验题1、如图甲所示,小霞、小敏和小玲在公园里玩荡秋千。
小霞把小敏、小玲分别轻轻推一下,细心的小霞发现,她俩往返摆动一次的时间几乎一样。
那么,秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢?三人对此问题进行了探究,提出如下猜想:猜想1:秋千往返摆动一次所用的时间可能与人的质量有关。
猜想2:秋千往返摆动一次所用的时间可能与秋千的绳长有关。
摆的故事和启示预习导航【预习目标】1、阅读《摆的故事和启示》,感受科学家的优秀品质、对科学研究的执着及所使用的一些科学方法。
2、经历伽利略发现摆的等时性的过程,知道摆的等时性的结论。
3、初步体会控制变量法。
【预习内容】1、阅读《摆的故事和启示》并思考:(1)为什么说伽利略是在“观察”吊灯的摆动,而不仅仅在“看”吊灯的摆动?——————————————————————————————————。
(2)通过观察,伽利略提出了什么假设?——————————————————————————————————。
(3)伽利略认为有哪几个因素可能会影响摆动快慢?———————、———————、———————。
2、科学家____发现了“摆的等时性”原理:“同一个摆,不论______大些还是小些,完成一次摆动的时间是______的。
”3、每次只让一个因素____,而保持其他因素____,这种研究方法叫做______。
1、许多科学发现源于______,科学探究必须提出______。
2、摆钟是根据______原理,制造出的______工具。
3、某同学在进行“探究摆的周期和摆动幅度的关系”实验中,控制摆球质量和______不变;只改变______。
通过实验,得到的结论是:当摆球质量、______不变时,摆的周期与摆动幅度______。
4、要研究摆动快慢与摆线长短的关系,应采用下列表中的方法___(填字母)。
【我的困惑】——————————————————————————————————。
——————————————————————————————————。
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1、做“研究影响摆球摆动周期的因素”的实验,现有如下器材:较长的细线、质量为100克和200克的钢球各一个、铁架台一套、夹子一个。
⑴完成实验,还需要的器材是____________________⑵下表是一位同学在某次实验中记录的数据:①完成“摆动周期”一栏填空;②分析比较前两次实验,可得初步结论:当_____________和_____________相同时,摆动周期与摆球质量_____________(选填“有关”或“无关”);③分析第_____________次和第____________次实验,可得出初步结论:当摆长和摆球质量相同时,摆动的周期与摆动幅度无关;④第1次和第4次实验是保持_________和_________不变,研究摆球摆动周期与_____________的关系,并得到结论:___________________________________________________________________。
钟摆的故事小钟摆成功的理由故事:有一次,他站在比萨的天主教堂里,眼睛盯着天花板,一动也不动。
他在干什么呢?原来,他用右手按左手的脉搏,看着天花板上来回摇摆的灯。
他发现,这灯的摆动虽然是越来越弱,以至每一次摆动的距离渐渐缩短,但是,每一次摇摆需要的时间却是一样的。
于是,伽利略做了一个适当长度的摆锤,测量了脉搏的速度和均匀度。
从这里,他找到了摆的规律。
钟就是根据他发现的这个规律制造出来的。
成功的原因:挥杆其实就是一个钟摆,区别在于钟摆自由下落,而挥杆由人体控制,复杂之处是挥杆由两个钟摆构成,即大钟摆(左手臂)(即为什么总是要我们的手臂伸直)带小钟摆(球杆),支点是左肩膀,而轴心位于前胸内靠近脊椎某处(即为什么要保持上半身沿脊椎方向不要水平移动并沿此轴转动),支点(肩膀)与大钟摆(手臂),大钟摆(手臂)与小钟摆(球杆),由铰链连接,左肩头和左手腕.困难之处在于挥杆的大钟摆—手臂由两节构成,大臂和小臂,多出一个可动的肘关节(这是此项运动违反人体自然生理结构的其中之一处)。
先来看一个真实的大小钟摆,拉住小钟摆末端(杆头)至轴心水平处, 然后释放,会看到在重力的作用下大小钟摆的结合处(手腕处)最先加速下落,小钟摆滞后,落至某处小钟摆末端才会超过此结合处成为最低点,至于在几分之几处,琢磨没仔细琢磨过,当结合处接近最低点时,结合处便开始减速,而此时小钟摆则加速通过最低点,当小钟摆末端(杆头)通过最低点时,结合处正处于垂直线上,,此时小钟摆末端速度最大,而小钟摆末端与结合处的加速度均为零(即手腕的释放,也有人称为刹车), 在加速度为零的前一瞬间,加速度则达到最大,重力因素,此后大小钟摆开始作减速运动(收杆).因而,通常所说的击球距离远近取决于杆头速度是一悖论,不信谁跟你说的你就让谁抓紧了杆抡到最快看看球能跑多远,正解应为,在击球瞬间之前,将杆头加速度加到最大,然后释放,将加速度迅即减为零,在击球瞬间手腕应为静止不动的,不可平行移动,此时只有松杆才能将所获得的加速度完全释放出去,球就像被弹出去一般,即为什么一定要把手腕松掉.。
【哲理故事】割舍的气度割舍的气度,是一种高尚的品质。
它代表着一种豁达、无私、舍己为人的精神境界。
在人生的道路上,我们都会遇到需要割舍的时刻。
这时,如果我们能拥有割舍的气度,就能化解纷争,减少烦恼,实现内心的平静。
有一个古老的哲理故事,讲述了一位慈祥的老人和他的孙子。
老人家住在山间的一个小村庄里,过着简朴的生活。
他性格温和,富有智慧,因此村中的人们都对他敬仰备至。
他的孙子,名叫张宇,是一个聪明伶俐的孩子,天资聪颖,深受村中人们的喜爱。
有一天,村中发生了一件令人震惊的事情。
山间的田地里突然出现了一头凶猛的野兽,它每天都会大肆破坏村民们的庄稼和果园,给村民们带来了极大的损失。
村中的人们惶恐不安,他们纷纷找寻解决的办法,可是却无济于事。
老人闻讯后,决定出手解决这一问题。
他思索再三后,决定前往山中与野兽对话,看看究竟是何原因,使得这头野兽如此肆虐。
他知道,这是一次需要割舍的时刻,需要有足够的气度和智慧。
老人带上一些食物和水,和孙子张宇一起,来到了山间。
他们在山洞口等待了很久,终于等到了野兽的出现。
野兽发现老人和孙子后,并没有急于出手,而是静静地注视着他们,似乎在询问他们的来意。
老人微笑着向野兽行了一个深深的鞠躬,然后开诚布公地和野兽交谈起来。
他用平静的言语,向野兽诉说了村民们的困境,希望能得到野兽的谅解,并寻求一种解决的办法。
野兽原本凶猛的目光渐渐柔和了下来,它来回踱步,似乎在思考着什么。
最终,它向老人点了点头,示意同意了他的请求。
它告诉老人,自己也不是故意来侵扰村民们的生活的,只是因为自己的家园受到了破坏,不得已才来到这里。
老人听了之后,心生同情。
他马上想到了一个解决的办法,他承诺要帮助野兽寻找一个更加适合它们生存的地方,同时保证村民们会避开它们的领地,不再侵扰它们的生活。
野兽听了之后,十分感激和感动,决定果断地离开这里,前往更加适合自己生活的地方。
老人和孙子见到这一切,心中都充满了感慨和敬佩。
他们想到了一个道理,那就是割舍的气度有时比力量更加有用。
摆的故事和启示
一、教学任务分析
本节课是上海教育出版社八年级物理第一学期绪论第二节《有用的物理学》第二课时。
学生上节课已初步了解物理学的基本研究方法:观察和实验。
本节课老师将从伽利略发现摆的等时性故事展开来讲,帮助学生了解伽利略发现摆的等时性的过程,初步感受科学研究的一般方法,进一步认识观察和实验两种方法,学生在老师引导下,主动参与,观察、描述实验现象,总结实验结论,将感性认识转化为科学语言表述,感受物理科学研究方法的魅力。
二、教学目标
1、知道伽利略发现摆的等时性的过程,了解物理学家的优秀品质。
2、通过课堂实验,经历物理学研究的一般过程,进一步认识观察和实验两
种方法。
3、知道控制变量法。
三、教学重点难点
重点:初步感受科学研究的一般方法;
难点:知道控制变量法。
四、教学资源
1、演示实验器材:铁架台、摆球、磁铁、细线、秒表等
2、课件:多媒体课件
五、教学设计思路
本节课主要学生了解伽利略发现摆的等时性的过程,初步感受科学研究的一般方法,并能结合实例归纳出“控制变量法”。
本节课的基本思路:首先,学生阅读教材,完成课后思考和练习,学生进一步认识观察研究方法,然后师生互动,逐步分析问题,解决问题,经历实验过程,初步感受科学研究的一般方法。
本节课是学生初步系统经历实验的全过程,所以逐步设计问题,使学生明确实验目的,通过学生讨论根据实验目的选择器材,设计实验方案。
师生配合完成实验操作,总结实验结论。
本节课要突破的难点是控制变量法。
从科学概念上理解较为抽象,以生活当中“比身高”创设情境,体会控制变量法的实际应用。
六、教学流程图
摆的故事和启示
控制变量法
如果所研究的物理量可能受多个因素影响时,保持其他因素(变量)不变,只改变其中一个因素(变量),然后用实验研究它与所研究物理量之间的关系,这种方法为“控制变量法”。
实验目的
探究摆动快慢与摆长的关系
实验方案
控制摆球的质量和摆动幅度都相同,改变摆长,测出摆动一次的时间。
实验器材
不同摆长的单摆、秒表、铁架台
实验操作
1.将单摆挂在铁架台上,待静止后,将摆球从中央静止位置向侧面拉开一拳宽的距离,然后释放,记录单摆来回摆动10次的时间,将测量结果记录在表格中;
2.多次改变单摆摆长,重复实验步骤2;
3.分析表格中的数据,归纳出结论.
当摆球的质量和摆动幅度相同时,摆线越长,单摆摆动越慢。
科学研究的一般方法:
提出问题——作出假设——设计实验——进行实验——分析论证。