簡諧振盪與重力加速度

原始設計者：彰師大

藉由觀察壓克力管內水位改變並與彈簧之簡諧震盪做連結，進而求出重力加速度g值。	實驗材料： 1. 壓克力管1支 2. 水桶1個 3. 浮標1個 4. 皮尺1條 5. 碼表1個 6. 白紙若干張 7. 膠帶1捲 8. 剪刀1支 9. 原子筆1支

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2.探究問題（此為引導，學習者必須要提出合理的假說）

• 2.1思考彈簧壓縮和伸長時的內部受力情形。
• 2.2思考壓克力管內水位變化時內部受力情形。
• 2.3思考壓克力管內水位變化時與彈簧收縮時的共通點。
• 2.4思考壓克力管內水位震盪週期如何測量。

3.實作項目

• 3.1 設計出一項實驗，得出水柱震盪半週期。
  • 3.1.1實驗數據圖

• • 3.1.2 分析實驗結果

• 3.2 試著取適當的物理量，線性回歸出重力加速度
  • 3.2.1實驗數據圖

• • 3.2.2 分析實驗結果

4.分析與結論

• 4.1 能從前述所記錄數據與繪製的數據圖中，分析出相關趨勢，結論出可能之定性關係。
• 4.2 能進一步從記錄之數據與繪製之數據圖中，粹取出相關重要物理量，進一步繪製關係圖，結論出定量關係式。
• 4.3 能從所記錄數據與繪製的數據圖中，瞭解還有額外需要設計實驗與執行的項目。

5.教學目標與評量

• 5.1 加深簡諧運動相關概念連結。
• 5.2 利用現有器材資源，與學習到的知識。考驗學生能否融會貫通，以及取適當物理量來實驗分析。
• 5.3 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。

6.參考資料

[1] 臺灣省嘉義區107學年度高級中學數理及資訊學科能力競賽