中華民國高中多元選修課程教材 課別：高二手眼實作

1. 手眼實作
測量及不確定度 單擺實驗
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【說明】一個『理想』的單擺是質量集中在一點的擺錘，用質量可忽略的細繩所懸掛，懸掛
點到擺錘的距離稱為擺長。當單擺開始擺動會出現等時性的特性，這特性是由伽利略發現。
【器材】鐵架、棉線、不同質量擺錘數個、長尺、碼表(或智慧型手機)
【單擺的等時性】
1.固定擺錘、擺長，利用碼表或其他計時裝置，測量單擺擺動一次的時間，共量測 30 次，
並寫入表
2. 求出平均值𝑇𝑇� 、標準偏差𝜎𝜎和 A 類不確定度,𝑢𝑢𝐴𝐴及 B 類不確定度,𝑢𝑢𝐵𝐵
3. 在平均值𝑇𝑇� ± 𝜎𝜎 區間的週期有多少個?
在平均值𝑇𝑇� ± 2𝜎𝜎 區間的週期有多少個?
在平均值𝑇𝑇� ± 3𝜎𝜎 區間的週期有多少個?百分比各為多少?
𝑇𝑇� ± 𝜎𝜎： 、
𝑇𝑇� ± 2𝜎𝜎： 、
𝑇𝑇� ± 3𝜎𝜎： 、
4. 想一想，這樣分析有什麼意義？

2. 【引導性探究】
1.請推論單擺的等時性與那些因素有關?(簡述)
2.小組討論操作、控制、應變變因該怎麼區分(簡述)
【步驟設計】
根據上述討論，自行架設單擺，並寫出可行的驗證步驟