人教版高中教材第九章《单摆》一节中，演示实验“单摆的振动图象”是利用砂摆在木板上留下“沙线”来演示的。在实际教学中，笔者发现本实验尚有一些不尽人意之处，加以改进后演示，收到了较好效果。现拿出来与大家共享。
　　
　　一、原实验的不足
　　
　　主要体现在三个方面：1、砂摆不在同一竖直面上摆动，造成图象与时间轴的交点分布不均匀——相邻的两个T/2长度不等，一段较长、一段较短互相间隔；在位移的极值（即图象的“峰”和“谷”）处图象的过渡不光滑；图象的增函数部分和减函数部分的形状有明显差别。2、装沙的容器一般是塑料或薄铁片做成的漏斗。本实验要求沙的流速比较快（若流速慢了，细砂在板上留下的痕迹很淡，不便于观察），摆的重心位置明显变化，造成摆的周期变化。即使是保证砂摆在同一竖直面内振动，也会在图象上观察到周期的差别。3、砂在板上溅落，很容易散开，图象不清晰，不便于说明是正（余）弦图线。4、做完后木板只能水平放置，不能倾斜，更不能直立，不便在全班学生面前展示实验效果。
　　
　　二、改进方案
　　
　　曾在某刊物上见过一种改进方案：利用磁性记事笔做成摆，在磁性记事板上方摆动，从而留下痕迹。笔者也重复了这个实验，发现效果也不理想，主要问题一是市场上买不到较长的磁性记事板，二是在图象的极值处记事笔记已经离记事板相当远，痕迹很淡。经过反复实验，笔者改进的“双线水摆”方案实验效果非常好。具体如下：
　　1、将单摆改为双线摆（方法不再赘述）。但有些教师认为这样会增加学生认识负担。其实这不必多虑，只要事先加个小实验就可以了。做一个单摆和一个等效摆长相等的双线摆，使之同时、同位置开始振动，学生可观察到在相当长的时间内二者振动情况高度一致，因此学生很容易认可用双线摆来代替单摆。这种等效代替的思想对于一个高二的学生来说是很容易接受的，何况有许多课外习题也要考察这种问题。
　　2、用水摆代替沙摆。这里需要准备一支一次性注射器（容量为5ml或10ml的即可），一个条形或柱形的重物，密度要大，比如条形磁铁、铅柱（最好是个两头开口的圆筒，后面详述）、一些橡皮筋。在注射器活塞柱的尾部和外筒尾部的两个“翅”上用小刀切几个豁口，在活塞柱和外筒之间绷上橡皮筋，这样拉开活塞、吸入墨水后，可利用橡皮筋的弹力把注射器中的墨水压出去。这一步比较关键，要重复试验，适当改变橡皮筋的长度，松手后，使墨水呈喷射状喷出，但又不能太快。用橡皮筋把注射器固定在重物上，松紧以“不影响活塞运动”为准。如果能找个内径比注射器稍大一点的、两头开口的圆筒（笔者用了一段铜圆筒），可以把注射器装在圆筒里固定好，效果最佳。用双线把摆悬挂好，线稍长一些、双线夹角稍大一些，振动就比较稳定。
　　
　　三、实验过程及结果
　　
　　准备好长木板、在木板上固定好白纸；取一些吸水纸叠几层，压实，置于木板一端；将木板另一端放在水摆下，使水摆自然下垂时指向吸水纸。
　　注射器中吸入足量墨水后，拉开一个角度轻轻放手，双线摆开始振动。振动最初的几个周期内，不要拉动木板，让墨水喷在吸水纸上；待振动稳定后，匀速拉动木板，注射器便在白纸上留下连续墨迹。待墨水稍干，就可在白纸上做出坐标系；取下白纸，用胶带把白纸粘在黑板上进行观察分析。
　　
　　四、本实验的优点
　　
　　由于采用双线摆，图象分布均匀，各处过渡光滑，比砂摆的痕迹更接近正（余）弦曲线。采用水摆的优点有三个：一是水的质量在整个摆中所占比例很小，水的流出几乎不会造成摆的重心变化，周期变化可以忽略，观察图象时也根本看不出来；二是留下的墨迹虽然也比较粗，但比起砂迹来要明显、清晰得多；三是墨迹稍干后可以把图象竖立放置于黑板上，便于在课堂上观看、分析。