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看youtube影片學單擺(引起動機篇)

放一小段周杰倫的『聽媽媽的話』MV,約一分多鐘。『這首歌,有什麼特別?』影片出現大小周杰倫一起揮擺手臂的畫面, 『數數看,總共擺動幾下?』

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2019-10-25 10:06:59 最後編修
2017-06-14 14:29:06 By zfang
 

國三進入到時間與單擺單元了!除了在做單擺實驗外,也可以透過周杰倫的音樂與網路影片讓大家進入狀況。

放一小段周杰倫的『聽媽媽的話』MV,約一分多鐘。『這首歌,有什麼特別?』非常好聽。
而且重要的是,影片中出現大小周杰倫一起揮擺手臂的畫面。
『數數看,總共擺動幾下?』不多做解釋,從0:48播放,請學生默數並將記錄結果。

然後,再放一次,再數一次。
『科學實驗必須多次測量,才能減少誤差。』並確認了時間,17秒。

『在17秒之內,他的手揮擺幾下?』有些學生的答案是30,有些學生的答案是15。
答案兩極,問題出在哪?為什麼是這樣?
關鍵在於『什麼是一次?』。
一次指的是來回一次,過去又回來。
17秒15次,於是我們討論起頻率與週期。
『是否可以直接按馬錶測量擺動一次的時間呢?』讓學生發表討論。
從眼睛看到、傳到大腦並做出判斷傳遞訊息給手,再按下馬錶…..這是需要反應時間的,如果只測一次,會造成人為誤差。此外,利用測量多次的擺動再求平均,也可以增加準確度(或準確位數)。

接著進入第二部份。還是影片,播放有意思的蛇擺影片來讓學生觀察。

這裡的擺錘是同一水平高度,而擺長由短到長依序排列。其餘控制變因條件相同。(相同擺角、擺垂,且同時開始)為什麼會出現這樣的變化?

接著是另一片以側面角度觀看的影片。

顯然~是擺長影響單擺的週期。那麼,擺長如何影響?再請學生觀察擺長最長與擺長最短的,『誰最快?誰最慢?』影響擺動快慢的因素是什麼?就是擺長。擺長越長,擺動越慢,也就代表週期大。(蛇擺,由數個單擺所組成,開始擺動後出現行進波的形狀。只是國中生,不談太複雜,若想深入,請參考:蛇擺 :: 國立中央大學物理演示實驗簡易蛇擺 :: 國立中央大學物理演示實驗。其他還有複擺、混沌擺,等高中再學囉!)

最後,再看一小段的動畫。『當一個單擺擺動時,一開始四個擺都受到影響,後來其他三個漸漸停止,』邊暫停邊問邊看:『剩下誰會跟著動呢?』

這是共振。擺長相同,週期頻率相同,就會共振!單擺很有趣,若是時間夠,動手做則可以來個猜心擺,在一根棍子上掛三個長度不一的單擺(擺錘可以用小玩偶)。眼睛看著單擺,手拿著棍子使三個擺擺動,眼睛盯住其中一個,一直看著,最後~會發現,其他二個都停止了,而只剩眼睛盯住的那一個還在擺動…….為什麼呢?也是共振。誰跟誰共振呢?試試看吧!

另外,關於單擺,還可請學生操作:『做出一個週期為一秒的單擺』。用操作法,擺太快則調長一點,擺太慢則調短一點。或著,用經驗法(或計算),擺長100cm的週期是2秒,所以~『週期1秒的單擺擺長是多少呢?』我喜歡前面的方法。

附帶一提,提到時間,我還會把之前的大隻貢香帶到課堂,談談一炷香需要多少時間。可以參考之前文章:一炷香的時間有多久?(要如何畫出燒五分鐘的香?)、超好用的單擺教具~節拍器 (單擺的週期觀念~節拍器的一拍是一次嗎?刻度上的128顯示的是什麼?如果要慢一點,節拍器的重錘要如何調整?)

 

   
分類:網路影片與網路作業 2011/07/27 14:25

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我有話要說


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