單擺實驗寫真.

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1 單擺實驗寫真

2 單擺實驗 你從實驗A(等時性)裡學到了什麼？ 線怎麼綁？ 擺長要從哪量到哪？ 擺角要怎麼固定？ 沒有量角器，怎麼量擺角？ 光電計時器的使用

3 怎麼固定角度？ 用肚子？ 這樣固定角度，不會太辛苦了嗎？ 有沒有科學一點的方法？

4 固定角度 用課本、鐵絲，總比用肚子科學一點吧！？

5 擺長應該從哪量到哪？ 甲 乙 丙 丁 ？ 為什麼是從這裡量到那裡？你怎麼知道這樣是對的？

6 單擺 simple pendulum 什麼是理想的單擺？ 為什麼擺長要量到重心(質心)？ 質心和重心的差別？
擺角太大會怎樣？一定要小於 5 度嗎？ 擺錘的大小及質量需不需要記錄？ 擺錘的大小及質量會不會影響週期？★★ 單擺公式是怎麼導出來的？ 大角度的公式是怎麼導出來的？ 實驗A及B 需不需要用到大角度公式？

7 實驗B：擺長和週期的關係(數據分析) T-L 的關係：不是線性關係 若要用線性分析還是可以 誰放橫軸？誰放縱軸？ 還可以怎麼分析？
做 T2 - L 的關係圖，以最小平方法找出函數 y = ax + b 的係數，由斜率(約為4)推算出重力加速度g，和理論值9.8m/s2比較。 做 T -√ L 的關係圖，以最小平方法找出函數 y = ax + b 的係數，由斜率(約為2)推算出重力加速度g，和理論值9.8m/s2比較。 誰放橫軸？誰放縱軸？ 還可以怎麼分析？ 如果角度很大呢？要如何修正？

8 實驗C：擺角和週期的關係 還可以怎麼分析？ T-Θ 的關係： 2 次多項式分析： 定義 以 E 對Θ作圖，
做 T-Θ 的關係圖，以最小平方法找出函數 y = ax2 + bx + c 的係數，將所得的結果與理論比較，並討論之。 還可以怎麼分析？ 定義 以 E 對Θ作圖， 說明 的適用範圍，並解釋此圖之意義。 注意，Θ 的單位是徑度，但作圖時請用角度（為什麼？）

9 單擺 simple pendulum（數據分析）
一維數據的處理 常態分佈的意義 標準偏差的意義 精密度和準確度 二維數據的處理 最小平方法（線性），求截距、斜率、相關係數 最小平方法（多項式及其他） 誤差的種類與來源 哪些誤差會造成哪些影響？ 連續擺動很多次再求平均，是不是比較好？ 在這個實驗中，有哪些誤差是屬於隨機誤差？哪些是系統誤差？哪些是人為誤差？

10 擺錘的大小及質量對週期有什麼影響？ 當擺錘的大小和質量要考慮時，這個擺就不是單擺 (simple pendulum)，而是複擺 (physical pendulum)了。 複擺在小角度的振動時的頻率為 (1) (L是擺長，要量到擺的重心；m是擺的質量, I 是轉動慣量) 若擺錘是個實心的圓球,質量m,半徑 r 由(2)式可以知道， 的週期和擺錘的大小是有關係的，但和質量無關。

11 單擺 simple pendulum 單擺與圓周運動 單擺算不算是一種圓周運動？ 單擺運動和圓周運動有什麼相似處？ 單擺與錐擺
單擺運動和錐擺有什麼相似處？有什麼相異處？ 單擺與簡諧運動 單擺是簡諧運動嗎？為什麼？ 單擺與複擺（physical pendulum） 單擺和複擺有什麼相似處？有什麼相異處？

12 更多延伸問題 單擺的運動是不是一種圓周運動？請將單擺和圓周運動所受的力做個比較。
單擺的運動是不是一種圓周運動？請將單擺和圓周運動所受的力做個比較。   如果單擺的振動不是在一平面上，而是形成『錐形擺』，對週期會有什麼影響？ 伽利略透過單擺的性質，對斜面運動及自由落體有更清楚的瞭解。單擺和斜面運動及自由落體有什麼關係？ 伽利略根據單擺的性質製作了脈搏器，你能想像他的脈搏器和單擺的關係是什麼嗎？ 是誰根據單擺的性質製作了世界上最早的擺鐘？你能說明單擺和擺鐘的關係嗎？ 知道什麼是『秒擺』嗎？它和長度的定義有什麼關係？ 什麼是『複擺』？和單擺的關係是什麼？（請參考『複擺實驗』） 什麼是『佛科擺』？為什麼它可以證明地球在自轉？ 上下振動的彈簧和單擺有什麼關係？（請參考『彈簧實驗』）

13 單擺簡單嗎？ simple pendulum 單擺不簡單吧？ 單擺重要吧？ 單擺有意思吧？ 單擺有學問吧？ 單擺的故事