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一、实验目的1. 了解单摆的基本原理和运动规律；2. 掌握单摆实验的基本操作步骤和测量方法；3. 通过实验验证单摆的周期与摆长、摆角的关系；4. 测定当地的重力加速度。
二、实验原理单摆是一种理想化的物理模型，它由一根不可伸长的细线和一个小球组成。
当小球从某一角度被释放后，在重力作用下，小球将进行周期性的往返运动。
单摆的运动可以近似看作简谐振动，其周期T与摆长L、重力加速度g之间的关系为：T = 2π√(L/g)当摆角θ较小时（一般不超过5°），单摆的运动可以近似看作简谐振动，此时单摆的周期T与摆角θ无关。
但当摆角较大时，单摆的运动将偏离简谐振动，周期T将随摆角θ的增加而增加。
三、实验仪器1. 单摆装置：由一根细线和一个小球组成；2. 秒表：用于测量单摆的周期；3. 水平仪：用于调节摆线水平；4. 刻度尺：用于测量摆长；5. 游标卡尺：用于测量小球直径。
四、实验步骤1. 装置单摆：将细线固定在支架上，将小球悬挂在细线末端，调节摆线水平；2. 测量摆长：使用刻度尺测量摆线长度，即为摆长L；3. 测量小球直径：使用游标卡尺测量小球直径，即为小球直径D；4. 测量周期：将小球拉至一定角度，释放后，使用秒表测量单摆完成N次往返运动所需时间t；5. 计算周期：周期T = t/N；6. 重复上述步骤，进行多次测量，以减小误差。
五、实验数据及处理1. 测量摆长L：L1 = 100.0 cm，L2 = 100.1 cm，L3 = 100.2 cm，平均摆长L = (L1 + L2 + L3)/3 = 100.1 cm；2. 测量小球直径D：D1 = 1.00 cm，D2 = 1.01 cm，D3 = 1.02 cm，平均直径D = (D1 + D2 + D3)/3 = 1.01 cm；3. 测量周期T：T1 = 2.01 s，T2 = 2.02 s，T3 = 2.03 s，平均周期T = (T1 + T2 + T3)/3 = 2.02 s；4. 计算重力加速度g：g = 4π²L/T² = 4π²×100.1 cm/(2.02 s)² ≈ 9.81m/s²。
《摆的研究》创新实验设计方案一、实验在教材中所处的地位与作用本实验是教科版小学科学五年级下册第三单元第六课《摆的研究》，在学生通过前面的观察已经知道摆动的快慢与摆幅没有多大关系的基础上，再来探究摆的快慢究竟与什么因素相关。
对于此，学生可能有不同的猜测，而检验真理的唯一标准是实验。
小学生抽象思维水平弱，直观形象的实验也有助于学生的理解，而且他们动手水平强，好奇心也强，这个实验刚好既能培养兴趣又能提升水平。
所以实验是本节内容的核心和重点。
二、实验原型及不足之处1、原教材中采用单摆实行对比实验，要求记录下15秒内摆摆动的次数，且每改变一次变量重复三次。
这样便会有以下弊端，一是延长了活动时间，显得拖沓，不紧凑；二是计时的操作难度高，总是存有一些细微的误差。
三是不利于学生实行精确的科学观测，分开做试验，对比性不强。
2、对于摆锤，教材中推荐使用大小螺帽作为轻重两种不同重量的摆锤。
其实当两根长短相同的摆绳拴上大小不同的两个螺帽后，实际长度就会发生变化，大螺帽的摆线要比小螺帽长（因为大螺帽的直径要比小螺帽长）。
三、实验改进及装置在两块萝卜上分别固定一根竹条（垂直插入，刚好插穿以控制两边高度一致），然后在两根竹条的上端用另一根竹条横向连接，就是一个简易的支架。
两个塑料球分别用细绳拴上，再把细绳的另一端用夹子固定在横着的竹条上，双摆对比实验就能够开始了。
四、实验创新与改进之处1、采用双摆形式，缩短了实验时间，提升了效率。
而且采用双摆同进退，便于学生直观地实行观测研究，对比性更强。
同时取消了实验中的计时和计数，既降低了操作难度，也避免了在计时、计数中产生的误差。
2、我选用两个大小完全一样的空心球作为摆锤，实验时，只需在其中一个球里加入橡皮泥，做成实心球，就轻易解决了摆锤重量不同而摆长一样的难题。
3、我取消了对于摆绳长度的测量。
因为在对比实验时，如果把摆绳长度作为变量，2比1或3比1都能够，即使把摆绳长度作为定量，用两根摆绳直接比较也比用刻度尺测量误差要小。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------摆的研究(研究性学习)摆的研究我做过很多有趣的科学实验，但今我觉的最惊奇的也是最好玩实验还是一摆的研究。
这是一节公开课，全校的重量级的老师和校长都要来听课。
所以在这节课的前一个晚上我都高兴得睡不着了。
到了第二天第一节课一下。
同学们都向科学实验室走去。
上课铃声响起，我们全班同学像一尊尊雕像一样坐着，只等老师说让我们做实验。
我和腾明杨、刘佳欣一起和腾明杨是计数员、刘佳欣是计时员，而我是操作员。
我们小组要做的实验是摆的快慢和摆的幅度大小有没有关。
在实验过程中，我小心翼慢的把摆锤放到 30 。
计时员一声令下，我就把我手中摆锤放开。
计数员用他那双炯炯有神的眼睛数着摆锤到底摆了多少下。
过了 15 秒候，我们发现摆动了 15 下，实验两次后发现都是 15 次。
通过自己的动手操作，我们发现：摆摆动的快慢与幅度无关。
之后钟老师还把各个小组的数据聚集起来发现摆摆动的1 / 8快慢和摆线有关与大小和重量无关。
老师还说我们和几百年前的伽利略做的实验一模一样，所以你们应该认为自己很光荣呢！这节课真高兴既学到了知识，又一次体会到实验的有趣。
公开课上个星期，科学老师宣布星期四要上公开课，我们顿时紧张了起来。
因为科学老师说将会有许许多多的老师来听课。
科学老师好像看穿了我们的心思似的，又补充了一句：没关系，只要你们正常发挥。
但是这一句话也没起太大的作用。
上公开课的那一天到了，第一节课一下，我们就来到了科学实验室。
科学实验室后面早已坐满了老师，比我估计的还多，我有一点没底。
铃铃铃上课了，实验室里鸦雀无声，我们都坐得笔直笔直的。
今天我们学习摆的研究，请大家把课本翻到页。
老师把研究要求讲了一遍，开始做实验了，我们小组做的是摆的快慢与摆的长度有没有关系的实验。
摆的研究【教学目标】科学概念：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
过程与方法：经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
情感、态度、价值观：意识到感觉是会出错的，深刻理解重复精确实验的价值；感受探究单摆的快乐。
【教学重难点】经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
【教学准备】模拟钟表、铁架台、塑料球、金属球。
【教学过程】一、引入：1．师：回顾摆由哪几部分构成？（摆绳、摆锤），摆动时的幅度称为摆幅。
2、师：在相同时间内，摆的次数越多，说明这个摆摆动的速度越快，摆的次数越少，说明这个摆摆动的速度越慢。
那么，现在请大家猜测一下，摆的快慢和什么因素有关？（预设：摆幅大小、摆绳长度、摆锤重量等因素）2．上节课我们已经进行了关于“摆的快慢和摆幅大小有关吗”的研究，结果发现：摆的快慢和摆幅大小无关。
这节课我们继续探索摆摆动快慢与摆锤的重量和摆绳的长短是否有关？我们先来讨这个实验的论研究方案。
二、讨论实验研究方案。
1、明确实验中，改变的条件是什么？不变的条件是什么？（1）分组填写实验记录单中的变量和控量。
（2）进行汇报，全班交流。
2、讨论操作问题。
讨论时，可以请学生上来一边说，一边演示。
（1）改变摆锤轻重时，如何操作？（2）改变摆绳长度时，如何操作？3、讨论小组分工和注意事项（1）操作员把摆锤拉向一边并看着时钟，喊口令“预备——开始”的同时放开摆锤。
（2）计时员看着时钟，秒针刚好走十秒，立刻喊“停”！（3）计数员（包括操作员）数数时不能数出声音，一去一回算一次，有去无回算半次。
（4）计数员计数结果不统一，实验结果无效，重新开始实验。
（5）摆一旦碰到其它物体，本次实验无效，重新开始实验。
二、长时探究实验：分组研究摆的快慢和摆锤轻重、摆绳长短之间的关系。
1．各组按实验方案，进行实验。
2、根据实验现象记录实验数据。
3、分析实验数据，填写实验发现。
摆的研究实验记录（摆锤）我们的假设：摆的快慢跟摆锤重量有关。
我们的猜测：摆锤越重，摆的速度越（），
摆锤越轻，摆的速度越（）。
我们改变的条件：只改变
我们不改变的条件：
实验记录
摆锤的重量
实验数据（次/15秒）
第一次第二次第三次中间数
原来重量两倍重量三倍重量
我的发现：
摆的研究实验记录（摆绳）
我们的假设：摆的快慢跟摆绳长短有关。
我们的猜测：摆绳越长，摆的速度越（），
摆绳越短，摆的速度越（）。
我们改变的条件：只改变
我们不改变的条件：
摆绳的长短实验数据（次/15秒）
第一次第二次第三次中间数原来绳长
两倍绳长
三倍绳长
我的发现：。
