秋千的起源,可追溯到幾十萬年前的上古時代。那時,我們的祖先為了生存,不得不上樹采摘野果或獵取野獸。在攀緣和奔跑中,他們往往抓住粗壯的蔓生植物,依靠藤條的搖**擺動,上樹或跨越溝澗,這是秋千最原始的雛形。至於後來繩索懸掛於木架、下拴踏板的秋千,春秋時期在我國北方就有了。我們今天見到的秋千與此類似。
小朋友你喜歡**秋千嗎?你知道秋千**來**去的科學原理嗎?其實秋千**來**去就類似於一個單擺擺來擺去,秋千的運動原理和單擺的運動原理是一致的。我們今天就通過一個實驗來探討一下影響單擺的擺動周期的因素。
探索目標
影響單擺的擺動周期的因素
提出假想
通過單擺的長度、擺的重量和擺動的幅度這三個最簡單的因素來實驗。在保持其中任何兩項因素不變,隻改變第三個因素的條件下,都會影響單擺的擺動周期。
資料整理
到圖書館或上網查找關於單擺運動周期的資料。
材料準備
幾個螺釘(或幾把湯匙、幾個墊圈、幾支鉛筆)、一根最少90厘米的長繩子、圖釘、秒表(可以用帶有秒表功能的手機代替)
安全提示
擺動時不要離單擺太近,以免碰傷眼睛。
實驗設計
首先製作幾個像秋千一樣的裝置,即單擺。然後分別用重量、擺動幅度、繩子的長度三個因素來測試單擺的擺動周期,必須每次選擇一個因素作為變量,保持其他兩個因素為常量。改變你挑選出來的因素,找出是什麽對單擺的擺動周期有影響。
操作步驟
1 第一重量
1.將繩子的一端用圖釘固定在門口頂部。把一個螺釘係在繩子的另一端。把繩子向後拉,然後放手,同時按下秒表。
2.完成30次擺動,當第30次擺動完成的瞬間按停秒表。把時間記錄下來。
3.將第二個螺釘係在繩子上,重複以上步驟。記下時間。
4.再加上一個螺釘,重複實驗,直到你共記錄下四組時間。
2 第二擺動的幅度
1.隻留一個螺釘,把其他的都解下來。把繩子稍稍向後拉。讓它完成30次擺動,當第30次擺動完成的瞬間按停秒表。記錄下完成30次擺動所用的時間。
2.把繩子向後拉得比第一次遠一些。記錄下30次擺動的時間。
3.每次都把繩子比上次拉得更遠一些,共做四次。分別記錄下完成30次擺動的時間。
3 第三長度
1.讓一個部件擺動30次,記下時間。
2.把繩子剪短四厘米。重複實驗,把繩子向後拉得和以前一樣遠。記錄時間。
3.重複步驟3,每次的繩子都比上一次短四厘米,直到你得到四次數據。
注意事項
每組實驗進行時,一定要保持其他的因素為定量。
得出數據
數據分析及討論
1.哪個因素影響著單擺的擺動周期?
2.你認為有哪些因素不會影響單擺的擺動周期?
發散思維
1.描述一下,我們在試驗中自製單擺是什麽樣子的。
2.你還能在生活中發現應用中的單擺嗎?
3.當你在遊樂場**秋千的時候,你要怎麽做秋千才不會停下來?