一、实验的地位与作用
　　
　　单摆振动图像实验是普通高中新课程教科书中非常重要的一个演示实验，教师通过演示出单摆的“位移一时间”图像，能有效地帮助学生理解单摆的摆动是一种简谐运动，它的图像是一条正弦曲线。
　　
　　二、常见设计方法
　　
　　方案一(如图一)：
　　1　原理：用硬纸做一个漏斗挂在架上，漏斗下方放纸板，板中先画一条线作为坐标轴，在漏斗中加入些细沙，把漏斗拉离平衡位置，放手让它摆动，同时手匀速拉动纸板。
　　2　不足：①教师演示时学生不易观察；②手拉木板时难以做到匀速运动。
　　方案二(如图二)：
　　1　原理：细线下悬挂一个除去柱塞的注射器，往注射器中加入适量的墨水，使注射器摆动起来。然后沿着与摆动方向垂直的方向匀速拉动一张白纸。
　　2　不足：①墨水的流量不能控制；②手拉白纸难以做到匀速运动。
　　方案三：
　　1　原理：利用在摆锤下方按装毛笔加上适量的墨水。让毛笔与画板适当接触，通进摆锤摆动时与画板摩擦画出图像，并采用电动机带动画板沿与摆平面垂直的方向匀速运动，描绘出筒谐振动的图像。
　　2　优点：采用电动机带动，能做到匀速，并且摆长可以调节。
　　3　不足：①画笔和画板之间有摩擦力，使图像会变形，导致不连续；②摆锤能摆动的幅度太小。
　　方案四(如图三)：
　　1　原理：在水槽中注入2era深清水，以A、B、C为三根粗铜线作电极，AC两端加9V电压，使水中形成均匀电场，将软导线连接大头针后穿过摆球作为摆线，大头针浸在水中，当摆球摆动时，因大头针与粗铜线B之间的电压变化对应了摆球相对于B点的位移，把数据采集器与电脑主机、电压传感器接好，便可用电脑软件还原出单摆的振动图像。
　　2　优点：①仪器先进，实验结果准确，误差小。②能对图像放大、缩小，便于学生观察。缺点：①仪器价格较贵，搬运不方便。②学生对实验原理不易理解。③受场所限制，场所内要有电脑、投影仪等设备。
　　
　　
　　三、改进后的设计方素(如图四)：
　　
　　1　材料：木板、木条、金属摆球1个、摆线、注射器1个、输液管、细注射针头1支、5号电池2对、齿轮2个、6v电动机1个、考试用的垫板1块、橡皮筋、卷筒纸、白纸、30cm金属杆2根、502胶、铁钉、线槽1根、品红3g等等。
　　2　制作方法：
　　①支架。用木板、木条、铁钉等做好整个支架，如图五，
　　②转动装置。把电动机、齿轮、金属杆(做传动轴)、电池盒、导线、开关按装到支架上，并调整好位置。
　　③夹纸器。用木板、金属杆、橡皮筋等做一个夹纸器，并调整好与齿轮转动轴之间的松紧度。
　　④单摆。把注射器、输液管、注射针头、摆线、金属摆球依次连接好，按装到支架上，并调节好位置，如图六。
　　3　使用方法：
　　①在垫板上铺一层卷筒纸后放入到夹纸器中。
　　②把品红加入到水中搅拌，充分溶解后把液体装入注射器中。
　　③让摆球静止在平衡位置，手用力按压注射器活塞，这样注射器的液体便从细针孔中喷射出来，这时把电动机电源开关闭合，垫板便在夹纸器的作用下沿着与摆动方向垂直的方向匀速运动。当通过夹纸器后，手向后拉注射器活塞，使液体流回注射器内，再把电源开关断开，拿出垫板。这样便在垫板的卷筒纸上画出了一条线作为坐标轴。
　　④把垫板重新放到夹纸器中，把摆球拉离平衡位置，放手让它摆动后，重复一遍，这样垫板上铺盖的卷筒纸上就出现了单摆的振动图像，一条正弦曲线。如图七。
　　4　优点：
　　①液体是从细针孔中喷射出来，很细，且不会断点。
　　②喷在垫板上的液体不会向四周流动，图像非常准确。
　　③采用电动机带动，所以垫板做匀速运动。取材简单，制作方便，能在各种场所使用。
　　④图像能够以任何角度向学生展示，重新做时，只要重新铺上卷筒纸即行。