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文档简介

物理教学片断 利用数码相机测自由落体的加速度 主讲 聂建生 浏阳三中物理组 1 利用打点计时器处理纸带 测量自由落体的加速度 2 利用光电门记录自由落体物体运动的时间 测量自由落体的加速度 3 利用自由落体物体运动的频闪照片 根据 测量自由落体的加速度 测量方法 人教版高中物理 必修 第一册 自由落体运动 一节 展示了一幅自由落体运动的频闪照片 研究这幅照片发现其数据误差比较大 要在课堂上现场拍摄自由落体运动的闪光照片来研究则比较困难 人教版必修一49页 做一做 测自由落体的加速度 利用数码相机 实验探究思路创新起源 伽俐略凭借深邃的智慧和艰苦的努力 通过几百次实验研究自由落体运动 纠正了绵延几千年的错误 那时候做实验的主要困难是没有可靠的测量工具 300多年来 物理学的发展催生了无数新的技术 数码相机就是其中之一 多数数码相机都有拍摄视频短片的功能 在1S内拍摄十几帧以至几十帧照片 连续播放时由于视觉暂留效应 我们感觉就像物体在运动 各帧照片的时间间隔可以在数码相机的说明书中找到 如可用SONYW520相机 这个时间是1 30S 为了测量小球在各个时刻的位置 要在小球下落的轨迹旁放置一把直尺 我用实验室里1m长的直尺 利用重锤线使直尺竖直插在地面上 靠墙立不容易调到竖直状态 拍摄场所应选在光线较强的地方 否则拍出来的图像有拖尾现象 放开小球时的位置尽量靠近直尺的上端 不然小球落到直尺跟前时速度太大 图象也有拖尾 拍摄得到的视频文件是AVI格式的 能逐帧播放这种格式文件的软件很多 今天我用的是KMPlayer 在播放时右键单击屏幕 在出现的菜单中选择播放中的逐帧步进或按F键可一帧一帧的播放 用截图工具截取每帧的图象 共截取多幅图片 将每帧图片放大后读出小球的位置 计算出相邻小球间的距离 根据逐差法就可以算出重力加速度g 实验准备 器材 铁球 刻度尺 1m最小刻度值1cm 数码相机 30帧 秒 电脑 光源 数据记录 实验结论 在误差允许的条件下 在连续相等的时间内 相邻的位移差 x是一个定值 故自由落体运动是匀加速直线运动 自由落体加速度g 优点 1 用时短 在课堂上边讲边做 加上数据处理10分钟左右就可以完成 2 可信
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