科技小发明-单摆

货号科学单摆实验	能力培养动手动脑
适用年龄儿童（3-6岁）、少年（7-14岁）	是否专供外贸否
3C配置类别14岁以下的类似文具玩具	规格72138145mm
材质塑料/塑胶	是否能够DIY是
包装方式彩盒	是否外贸否
外贸类型出口	是否多功能否
是否电动否	品牌小玩童
是否有动漫形象否	专利及著作权发明专利
是否有导购视频否	颜色不限

在日常生活中，经常可以看到悬挂起来的物体在竖直平面内作摆动：摆钟摆锤的摆动，公园里小孩在荡秋千，起重机下货物的晃动……悬挂
物体在竖直平面内做什么运动？摆钟是利用什么原理制作的？学习了“单摆”这节课后，我们就会明白其中的道理了。幼儿实验材料由北京小
玩童文具用品有限公司提供。
实验目的：
1.学会科学探究摆的基本思想和基本方法 2.培养孩子的科学探究能力
实验重点：探究单摆周期与摆长的定量关系
实验认知：
用一根挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点，在重力作用下在铅垂平面内作周期运动，就成为单摆。单摆在摆角小于
5°（现在一般认为是小于10°）的条件下振动时，可近似认为是简谐运动。单摆运动的周期公式：t=2π√(l/g).其中l指摆长，g是当地重力
加速度。
钟摆的运动就是这样的一种复合运动。钟摆的运动方式是摆既作经过某一个中心位置的往复运动。又作圆周运动，因此它既有振动的本质
特点，又有转动的某些特点。像这种既有振动本质特点又有转动的某些特点的运动方式称为摆动(又称摆动现象)，像秋千、跷跷板的运动都
属于摆动。
实验步骤：
1.实验准备：认识实验器材:底座、立柱、杠杆尺、螺丝、半圆仪、棉线、大小球。
2. 把四根立柱如图所示插入两个底座上，用四颗螺丝分别把两根杠杆尺，拧紧固定在四根立柱上，搭好框架。
3. 用2颗螺丝分别先穿过杠杆中间的孔，再穿上一片半圆仪，用螺母固定，分别在螺丝头上挂上一大一小、线距相等的两个球。实验方法
是用两只手分别把两个球移到同一个角度后，同时撒手，观察比较两个球摆动情况，并做记录。
4. 在上一个实验基础上，换成两个同样大小的球，把线距变成一长一短（短线的是长线的一半）后，再重复以上的实验动作，仔细观察比
较两个球摆动的情况作好记录分析。
小结：①当摆长一定，振幅一定的情况下，摆球质量不同的单摆，周期相同，因此单摆的周期应该与摆球质量无关；②当摆长一定，摆球质量
一定时，小于5度情况下，振幅发生变化，单摆的周期不变；③摆角大于5度时只要摆角在30度以内，不同摆角时单摆周期的变化不超过0.1
秒，在对精度要求不是非常高的情况下，单摆的周期是不变的，摆角超过30度以后，单摆的周期变化就非常大了。摆角越大周期越大。④单
摆具有等时性。
提示：为减小误差，测量时间从摆球经过平衡位置计时，此处摆球速度计时误差相对较小。幼儿科学实验过程中一定要注意观察和记
录实验过程中的数据和现象细节。
知识拓展：
400多年前的一天，伽利略来到了教堂，在教堂的大厅里，他看到一盏吊灯不停地摆动。这件事引起了他的兴趣，他想，吊灯来回
不停地摆动，这种摆动是否有什么规律呢？于是，他用脉膊计算时间，仔细观察吊灯的摆动。他终于发现了吊灯摆动的规律。
单摆的运动为简谐运动 ,而回复力的方向与位移的方向相反。摆球质量相同，摆角相同，观察周期与摆长的关系？摆球质量相同，摆长相
同，观察周期与摆角的关系？摆长相同，摆角相同，观察周期与摆球质量的关系？实验方法：控制变量法，在同一个地方，单摆周期与摆球
质量和摆动的幅度无关，仅与摆长有关系，且摆长越长，周期越大荷兰物理学家惠更斯（1629---1695）通过实验进一步找到:单摆做简谐
运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关。
实验问答：
认识幼儿科学实验材料如何研究小球质量、振幅、摆角等因素对单摆周期的影响？

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