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