八年级物理摆故事与启示

1、1、故事简况：意大利物理、故事简况：意大利物理学家伽利略在比萨教堂内做学家伽利略在比萨教堂内做弥撒，观察到教堂顶端的吊弥撒，观察到教堂顶端的吊灯有节律的摆动，且发现吊灯有节律的摆动，且发现吊灯来回摆动一次的时间似乎灯来回摆动一次的时间似乎是相等的，于是他用脉搏是相等的，于是他用脉搏（当时没有钟表）这种随身（当时没有钟表）这种随身携带的简单仪器做实验来证携带的简单仪器做实验来证实了他的这个猜想。实了他的这个猜想。 回到实验室，他又用铁块、回到实验室，他又用铁块、绳子、脉搏继续做实验进一绳子、脉搏继续做实验进一步证实他的猜想是正确的，步证实他的猜想是正确的，于是伽利略提出了摆的等时于是伽利略提出了

2、摆的等时性原理。性原理。1564年1642年1.做一个摆，如图所示。做一个摆，如图所示。2.将摆球从中央静止的位置向侧面将摆球从中央静止的位置向侧面拉开一拳宽的距离，然后放手，拉开一拳宽的距离，然后放手，观察摆球来回摆动一段时间。记观察摆球来回摆动一段时间。记下观察到的现象。下观察到的现象。例：有一摆例：有一摆A每分钟来回摆动每分钟来回摆动30次，周期是次，周期是多少？另一摆多少？另一摆B 4分钟来回摆动分钟来回摆动100次次,哪个摆哪个摆动得快？动得快？摆的周期越摆的周期越小小( (短短) )，摆动得摆动得摆的周期越摆的周期越大大( (长长) )，摆动得摆动得 快快慢慢3.3.怎样来比较摆动

3、的快慢呢？怎样来比较摆动的快慢呢？2、摆的等时性原理：、摆的等时性原理：“不论摆动的不论摆动的幅度大些还是小些、摆球完成一次摆幅度大些还是小些、摆球完成一次摆动的时间是相同的。动的时间是相同的。3、摆的周期：摆球来回摆动一次的时间、摆的周期：摆球来回摆动一次的时间称为周期。称为周期。用符号用符号T表示表示 单位：单位：秒秒周期是用来表示周期是用来表示摆动快慢摆动快慢的物理量。的物理量。1 、观察、观察:观察是运用个种器官观察是运用个种器官,并通过思考有目并通过思考有目的、有计划地去感知某个事物和事件的特征的、有计划地去感知某个事物和事件的特征.4、控制变量法：当所要研究的物理量、控制变量法：当

4、所要研究的物理量可能与多个因素有关时，每次只让一可能与多个因素有关时，每次只让一个因素改变，而保持其他因素不变，个因素改变，而保持其他因素不变，这种科学研究问题的方法称为控制变这种科学研究问题的方法称为控制变量法。量法。摆的周期与哪些因素有关摆的周期与哪些因素有关 ? ?科学方法：科学方法：控制变量法控制变量法1.探究摆的周期和摆动幅度的关系探究摆的周期和摆动幅度的关系 控制: ， 不变; 只改变 。摆线长度摆线长度摆球质量摆球质量摆动幅度摆动幅度摆动幅度摆动幅度连续摆动连续摆动5 5次次的时间的时间( (秒秒) )摆的周期摆的周期(秒秒)很大很大较大较大较小较小结论:当当摆球质量摆线长度摆球

5、质量摆线长度不变时不变时,摆的摆的周期与摆动幅度无关。周期与摆动幅度无关。2.探究摆的周期和摆球质量的关系探究摆的周期和摆球质量的关系 控制: , 不变; 只改变 。连续摆动连续摆动5 5次次的时间的时间( (秒秒) )摆的周期摆的周期(秒秒)很大很大较大较大较小较小摆线长度摆线长度摆球质量摆球质量摆动幅度摆动幅度摆球质量摆球质量结论二：当摆线长度和摆动幅度不变时，当摆线长度和摆动幅度不变时，摆的周期和摆球质量无关。摆的周期和摆球质量无关。3.探究摆的周期和摆线长度的关系探究摆的周期和摆线长度的关系 控制: , 不变; 只改变 。摆球质量摆球质量连续摆动连续摆动5 5次次的时间的时间( (秒秒

6、) )摆的周期摆的周期(秒秒)很长很长较长较长较短较短摆线长度摆线长度摆动幅度摆动幅度摆线长度摆线长度 结论三：当摆球质量、摆动幅度不变时，当摆球质量、摆动幅度不变时，摆动周期和摆线长度有关，且摆动周期和摆线长度有关，且摆摆线长度越长、周期越长，摆线长线长度越长、周期越长，摆线长度越短、周期越短。度越短、周期越短。例例1 1在在“研究摆的周期与那些因素有关研究摆的周期与那些因素有关”的实验中，老的实验中，老师给同学们准备了以下器材：带有摆线的小铁球、米尺、师给同学们准备了以下器材：带有摆线的小铁球、米尺、天平、停表、夹子、打点计时器、铁架台、细线、橡皮天平、停表、夹子、打点计时器、铁架台、细线

7、、橡皮泥、小铁螺帽若干。请你自选实验器材，研究摆线长度泥、小铁螺帽若干。请你自选实验器材，研究摆线长度对周期的影响，并自制表格作为实验记录数据用。对周期的影响，并自制表格作为实验记录数据用。(1)实验目的：实验目的： ;(2)实验器材：实验器材： ;实验实验次数次数摆球摆球质量质量摆动摆动幅度幅度摆线摆线长度长度摆动周期摆动周期（秒）（秒）123相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同相同很长很长较长较长较短较短研究摆的周期与摆线长度的关系研究摆的周期与摆线长度的关系带有摆线的小铁球带有摆线的小铁球, ,米尺米尺, ,停表停表, ,夹子夹子, ,铁架台铁架台很长很长较长较长较短较短实验实验

8、次数次数摆线长度摆线长度(米米)摆球质量摆球质量(克克)摆动幅度摆动幅度连续连续摆动摆动次数次数摆动摆动时间时间(秒秒)摆动的摆动的周期周期（秒）（秒）1110一拳宽一拳宽30602130一拳宽一拳宽30603110半拳宽半拳宽306040.510一拳宽一拳宽3042例例2 2做做“研究影响摆球摆动周期的因素研究影响摆球摆动周期的因素”实验时现有器材：实验时现有器材：质量为质量为1010克和克和3030克的摆球各一个，铁架台一套、夹子一个，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计时器和细线。下表是实验的数据记录(1)(1)试完成试完成“摆动周期摆动周期”一栏中

9、空格的填写。一栏中空格的填写。(2)(2)分析比较第分析比较第1 1次和第次和第2 2次实验，可得出的初步结论是：次实验，可得出的初步结论是：当当 、 相同时，摆动的周期相同时，摆动的周期与与 。摆线长度摆线长度摆动幅度摆动幅度摆球质量无关摆球质量无关2 22 22 21.41.4实验实验次数次数摆线长度摆线长度(米米)摆球质量摆球质量(克克)摆动幅度摆动幅度连续连续摆动摆动次数次数摆动摆动时间时间(秒秒)摆动的摆动的周期周期（秒）（秒）1110一拳宽一拳宽30602130一拳宽一拳宽30603110半拳宽半拳宽306040.510一拳宽一拳宽30422 22 22 21.41.4(3)(3)

10、分析比较第分析比较第1 1次和第次和第3 3次实验次实验, ,可得出的初步结论是可得出的初步结论是: :当当 、 相同时相同时, ,摆动的周期摆动的周期与与 。(4)(4)在第在第1 1次和第次和第4 4次的实验中是控制次的实验中是控制 不变不变, ,研究摆球摆动周期与研究摆球摆动周期与 的关系。的关系。摆线长度摆线长度摆球质量摆球质量摆动幅度无关摆动幅度无关摆动幅度摆动幅度,摆球质量摆球质量摆线长度摆线长度摆动周期与摆动周期与（5 5）从上述实验分析）从上述实验分析, ,可得出的初步结论是可得出的初步结论是: : , ,且且 周期越大周期越大, , 周期周期越小。越小。摆线长度有关摆线长度有

11、关摆线长度越长摆线长度越长 摆线长度越短摆线长度越短1. 1. 许多科学发现源于许多科学发现源于 。2.2.科学探究必须提出科学探究必须提出 3.3.实验探究要用实验探究要用 。控制变量法控制变量法5.5.如果如果所研究的物理量所研究的物理量可能受可能受 影响时，影响时，保持保持， ，然后，然后用用 研究研究所研究的物理量所研究的物理量与与之间的关系。之间的关系。观察观察 猜想猜想 多多个个因素因素科学的方法科学的方法4. 是伽利略研究摆的运动时用到的主要的科学方法方法 。实验实验6.6.摆的周期是指摆的周期是指 。摆的周期越小摆的周期越小, ,摆动得摆动得 。所以说周期是表。所以说周期是表示

12、示 的物理量。的物理量。摆球摆球来回来回摆动一次的时间摆动一次的时间摆动快慢摆动快慢快快1某同学在课上听了伽利略对摆的研究故事之后，回家用支架、细绳、两个质量不同的小球A、B和秒表研究摆的周期和哪些因素有关，他分别设计了4次实验，如图每次实验各有不同，12，mAmB。1）比较（a）和（b）两次实验，可以研究摆的周期与与 是否有关。2）比较 和 两次实验，可以研究摆的周期与摆球质量是否有关。3）比较 和 两次实验可以研究摆的周期与 是否有关。“不论摆动的幅度大些还是小些、摆球完成一次不论摆动的幅度大些还是小些、摆球完成一次摆动的时间是相同的。摆动的时间是相同的。摆球来回摆动一次的时间称为周期。摆

13、球来回摆动一次的时间称为周期。用符号用符号T表示表示 单位：单位：秒秒周期是用来表示周期是用来表示摆动快慢摆动快慢的物理量。的物理量。:观察是运用个种器官观察是运用个种器官,并通过思考有目的、有计划并通过思考有目的、有计划地去感知某个事物和事件的特征地去感知某个事物和事件的特征.当所要研究的物理量可能与多个因素有关时，每次当所要研究的物理量可能与多个因素有关时，每次只让一个因素改变，而保持其他因素不变，这种科只让一个因素改变，而保持其他因素不变，这种科学研究问题的方法称为控制变量法。学研究问题的方法称为控制变量法。1 、观察、观察2、摆的等、摆的等时性原理：时性原理：3、摆的周期：、摆的周期：

14、4、控制变、控制变量法：量法：板书 0.2 摆的故事与启示1 、观察、观察:观察是运用个种器官观察是运用个种器官,并通过思考有目的、有计划地去感知某个事物和事件的特征并通过思考有目的、有计划地去感知某个事物和事件的特征.2、摆的等时性原理：、摆的等时性原理：“不论摆动的幅度大些还是小些、摆球完成一次摆动的时间是相同的。不论摆动的幅度大些还是小些、摆球完成一次摆动的时间是相同的。3、摆的周期：摆球来回摆动一次的时间称为周期。、摆的周期：摆球来回摆动一次的时间称为周期。用符号用符号T表示表示 单位：单位：秒秒周期是用来表示周期是用来表示摆动快慢摆动快慢的物理量。的物理量。4、控制变量法：当所要研究

15、的物理量可能与多个因素有关时，每次只让一个因素改变，而保持其他因素不变，这、控制变量法：当所要研究的物理量可能与多个因素有关时，每次只让一个因素改变，而保持其他因素不变，这种科学研究问题的方法称为控制变量法。种科学研究问题的方法称为控制变量法。实验探究实验探究: 摆的周期与哪些因素有关摆的周期与哪些因素有关 ?科学方法：科学方法：控制变量法控制变量法1.探究摆的周期和摆动幅度的关系探究摆的周期和摆动幅度的关系控制:摆球质量摆球质量，摆线长度摆线长度不变,只改变摆动幅度摆动幅度结论当结论当摆球质量摆线长度摆球质量摆线长度不变时不变时,摆的周期与摆动幅度无关。摆的周期与摆动幅度无关。2.探究摆的周期和摆的质量的关系探究摆的周期和摆的质量的关系控制:摆动幅度摆动幅度，摆线长度摆线长度不变,只改变摆球质量摆球质量结论当结论当摆动幅度摆动幅度，摆线长度摆线长度不变时不变时,摆的周期与摆的周期与摆球质量摆球质量无关。无关。3.探究摆的周期和探究摆的周期和摆线长度摆线长度