探究单摆振动周期的影响因素教学任务：通过实验，运用控制变量法探究得出单摆振动周期和哪些物理量有关，提出单摆周期公式。教学目标：1、通过实验得出单摆振动周期和振幅无关，和摆球质量无关，和摆长有关，且摆长越长周期越大，和重力加速度有关，且重力加速度越大周期越小，提出单摆周期公式。2、培养学生观察现象、分析处理问题的能力，会运用等效的思想处理问题。教学设计思想：1、采用控制变量法探究单摆振动周期的影响因素。2、用超失重和电场等效增大或减小重力加速度。3、用效果积累的思想处理实验结果。教学流程图：实验仪器：三个摆球：两个摆长相同，质量不同；两个摆长不同。一个特制单摆，铁架台，绝缘夹子数个，金属铝板两块（其中一块有细缝），学生电源组，静电起电机，红外线探灯，电键开关一个，导线若个。教学过程：前面我们已经学习了单摆的回复力，知道单摆在摆角很小时作简谐振动。今天我们来研究单摆的振动周期。教师：请大家思考一下，单摆的振动周期T应该和哪些因素有关呢？引导学生得出可得相关的因素：振幅A，摆球质量m，摆长l，重力加速度g。（若有学生提出体积、球半径等因素可通过分析归纳到m和l。）教师：在物理里面，要研究一个物理量和几个物理量间的关系，是怎样一种关系，通常采用什么方法？学生：控制变量法。（1）研究T和A的关系，可先令m、l、g保持不变，改变振幅A值。【演示1】：取两摆长摆球质量均相同的两单摆（展示单摆，摆已固定在铁架台上），装置如图1。将两摆拉到不同高度同时释放（摆角不能太大）。现象：两摆球同步振动。教师：请问同学们看到了什么现象，说明了什么问题？学生：两摆摆角不同即振幅不同，两摆球振动同步，说明单摆的周期和振幅A无关。结论1：单摆的振动周期T和振幅A无关。教师：刚才我们用控制变量法研究了周期和振幅的关系，那么要研究图1图2探求T和A的关系探求T和m的关系探求T和l的关系探求T和g的关系法控制变量确定影响单摆周期的因素，提出单摆周期公式提出问题：可能的影响因素（A、m、l、g）周期和摆球质量的关系，应怎么做？学生：可用两摆长相同，质量不同的两单摆。（2）研究T和m的关系，可令A、l、g不变，改变摆球质量m。【演示2】：取两摆长相同，质量不同的摆球（展示单摆），装置如图2。在摆角很小的情况下将两摆拉到相同的高度同时释放。现象：两摆振动同步。教师：上面的实验现象怎样，又说明了什么？学生：振动同步，说明单摆振动周期和摆球的质量无关。结论2：单摆的振动周期T和摆球质量m无关。（3）研究T和l的关系，可令A、m、g不变，改变l的值。【演示3】：取两质量相同摆长不同的单摆（展示单摆），装置如图3。将两摆拉到相同的高度同时释放。现象：两摆振动不同步，且摆长越长，振动越慢。教师：上面实验现象怎样，说明了什么？学生：振动不同步，说明单摆周期和摆长有关，且摆长越长，振动越慢，周期越大。结论3：单摆周期T和摆长l有关，且摆长l越长，振动越慢，周期T越大。教师：大家可再来看一个有趣的现象。【演示4】：将一单摆拉至某高度释放，在摆动过程中用手指捏住摆线，然后将手指顺着摆线往下移，如图4。现象：可以看到摆球摆动越来越快。教师：请思考一下这是为什么？学生（教师引导）：手指捏住摆线向移，相当于单摆的悬点下移，摆长减小，故周期减小，振动加快。(4)研究T和g的关系，则令A、m、l不变，改变g值。教师：我们知道在同一地点重力加速度是不变的，那么请大家思考一下，现在我们要探索重力加速度和单摆振动周期的关系，在同一个地方行不行？有什么办法？学生讨论：在同一地点不行。但因为重力加速度随纬度增大而增大，故可以在纬度不同的地方同时用两个完全相同的单摆做实验，现代通讯这么发达，这是完全可以实现的。教师：不错，在通讯如此发达的时代，我们完全可以在纬度不同的两地同时做实验，如北京和广州，来探索单摆振动周期和重力加速度的关系。另外我们也可以用等效的方法来增大或减小重力加速度，下面我们来看几个实验。【演示5】：展示一单摆。让单摆振动起来，在摆动过程中将整个装置竖直释放（提醒学生注意在下落过程中单摆的摆动情况）。现象：单摆在...