探究自由落体运动规律VIP专享VIP免费

物理教学片断主讲：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。2aTx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：位置/cm位移x/cm位移差△x/cm时间T/s时间的平方T2自由落体加速度g=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．可信度高。整个处理过程投影到大屏幕上，学生全程参与，印象深刻。3．可用来研究"平抛"等运动。