【教学过程】一、引入新课

（出示小黑板，分别指定学习成绩一般和较好的学生回答问题。）

图 1 为单摆做简谐振动的示意图，摆球沿着以平衡位置 O 为中点的圆弧BC 往复运动。

振幅为 A，周期为 T，小球从 B 点释放，规定小球位于 O 点右侧的位移为正方向。

1. 求摆球在下列时刻的位移：

时间 t O T／4 T／2 3T／4 T 生：位移 x A O -A O A

1. 当 t=T／8 时刻，小球的位移是等于 A／2、小于 A／2 还是大于 A

／2，为什么？

生：大于 A／2，因为小球从 B 向 O 做加速运动，前 T／8 时间内通过的路程小于后 T／8 时间内的路程。

师：能否求出此刻位移的大小呢？（众生迟疑，静静地思考着。教师给予启发。）匀变速运动的规律能不能确定做简谐振动的小球在任意时刻的位移。

生：不能，因为简谐振动是变加速运动。

师：对！这一节课要通过实验来探索当一个质点作简谐振动时，它的位移随时间而变化的规律。

[以旧引新，通过设疑，使学生迅速处于“愤、“悱”状态，进入教学“角色”，激励起学生的学习兴趣和强烈的求知欲。]

师：我们曾采用哪些实验方法来确定物体的运动规律？ 生甲：采用“打点计时器”方法研究匀变速直线运动。生乙：采用“闪光照相”法研究自由落体、平抛运动。

师：这些实验方法是否适用于研究单摆的简谐振动呢？图 2 是摆球在最大偏角约为 15°情况下做机械振动的闪光照片。（用投影仪放映幻灯片）照片上相邻的像是相隔 1／30 秒的时间拍摄的。照片上出现了小球的像重叠的现象，较难找到球心的位置，因此，无法准确地测出每隔 1／30 秒，小球相对平衡位置的位移。况且，摆球做简谐振动时最大偏角小于 5°，振幅比图 2 上小得多，小球像的重叠现象势必更加突出。所以此法不能确定小球做简谐振动时它的位移与时间的真实关系。但是，这两种实验方法的原理却给我们带来启发，请同学们考虑一下，打在纸带上的点和闪光照相底片上的小球的像同运动物体有什么关系。

（学生议论，举手发言。）

生：它们相应地表示运动物体在不同时刻的位置。

师：这两种实验的实质都是记录了运动物体每隔一定时间所在位置，只是采用手段不同而已。由此想到设计一个实验，它能记录摆球在不同时刻的位置。从而了解摆球在不同时间里发生的位移及其变化，探讨简谐振动的运动规律。

[强调物理实验是探索物体运动规律的重要途径，引导学生进行实验知识的正向迁移。在学生明确了实验目的，了解实验方案后，再介绍砂摆实验， 将会水到渠成]