電影中的物理知識市公開課一等獎省賽課獲獎?wù)n件

電影中物理知識第1頁大家都喜歡看電影吧，想必大家都喜歡看那電影中一幕幕精彩場面?？墒谴蠹抑肋@些場面是怎么做出來呢？是依據(jù)什么理論依據(jù)呢？這些大都與物理知識息息相關(guān)，當(dāng)然有些也違反了物理真理，今天我們就來研究一下電影中物理知識。第2頁電影物理知識應(yīng)用各種電影介紹變形金剛Ⅱ名偵探柯南第十二部劇場版：顫栗樂譜太空漫游第3頁電影創(chuàng)造：電影是人類史上主要創(chuàng)造，它借助了攝影化學(xué)、光學(xué)、機械學(xué)、電子學(xué)等多門學(xué)科知識和原理。電影最主要原理是“視覺暫留”?？茖W(xué)試驗證實，人眼在某個視像消失后，仍可使該物像在視網(wǎng)膜上滯留0.1－0.4秒左右。電影膠片以每秒24格畫面勻速轉(zhuǎn)動，一系列靜態(tài)畫面就會因視覺暫留作用而造成一個連續(xù)視覺印象，產(chǎn)生逼真動感。電影是人類史上主要創(chuàng)造，它借助了攝影化學(xué)、光學(xué)、機械學(xué)、電子學(xué)等多門學(xué)科知識和原理。電影最主要原理是“視覺暫留”。科學(xué)試驗證實，人眼在某個視像消失后，仍可使該物像在視網(wǎng)膜上滯留0.1－0.4秒左右。電影膠片以每秒24格畫面勻速轉(zhuǎn)動，一系列靜態(tài)畫面就會因視覺暫留作用而造成一個連續(xù)視覺印象，產(chǎn)生逼真動感。電影是人類史上主要創(chuàng)造，它借助了攝影化學(xué)、光學(xué)、機械學(xué)、電子學(xué)等多門學(xué)科知識和原理。電影最主要原理是“視覺暫留”。科學(xué)試驗證實，人眼在某個視像消失后，仍可使該物像在視網(wǎng)膜上滯留0.1－0.4秒左右。電影膠片以每秒24格畫面勻速轉(zhuǎn)動，一系列靜態(tài)畫面就會因視覺暫留作用而造成一個連續(xù)視覺印象，產(chǎn)生逼真動感。1895年，法國奧古斯特·盧米埃爾和路易·盧米埃爾弟兄在愛迪生“電影視鏡”和他們自己研制“連續(xù)攝影機”基礎(chǔ)上，研制成功了“活動電影機”。第4頁他們電影機由一個暗箱組成，里面裝有35毫米鑿孔膠片間歇運動牽引機構(gòu)和遮光旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，并裝有一個攝影鏡頭和放映鏡頭。裝上攝影鏡頭時，能夠以每秒12幅頻率攝影，取得負(fù)片。取下攝影鏡頭，將曝光后負(fù)片與另一條未曝光膠卷貼在一起曝光后轉(zhuǎn)成正片。放映時，正片裝入機內(nèi)。點燃燈泡后，光束穿過膠片和鏡頭，靜止畫面以極短間隔次高速地經(jīng)過片窗，使影像在觀看者視網(wǎng)膜上暫留，觀眾便可看到一組活動畫面。不過現(xiàn)在國內(nèi)也有了數(shù)字影院數(shù)字電影節(jié)目標(biāo)發(fā)行不再需要洗印大量膠片它是存放在計算機/服務(wù)器中，由其"作為"數(shù)字放映機播放影片有數(shù)字傳輸技術(shù)保障，使整部電影在傳輸過程中不會出現(xiàn)質(zhì)量損失，從而使觀眾能夠與影片導(dǎo)演看到"相同"電影。也就是說，一旦數(shù)字電影信號發(fā)出，不論多少家數(shù)字影院，也不論它位于地球什么位置，都能夠同時映出同一個節(jié)目。同時數(shù)字放映設(shè)備還能夠為影院提供增值服務(wù)，如實時播放重大致育比賽、文藝演出、遠(yuǎn)程教育等等，改變了影院膠片放映單一模式比如上海IMAX立體巨幕影院上海科技館立體巨幕影院是當(dāng)前世界上最先進影院之一，也是全中國最大立體巨幕影院。立體巨幕影院銀幕巨大，它高18.3米，寬24.3米（相當(dāng)于6層樓房高度），可容納觀眾441位。立體巨幕影院放映設(shè)備采取當(dāng)今世界上技術(shù)含量最高、畫格最大70毫米15齒孔IMAX雙機放映系統(tǒng)。放映立體電影時，2臺放映機同時放出映像，當(dāng)觀眾戴上特制立體眼鏡時，映像經(jīng)過光偏振原理，使畫面產(chǎn)生強烈立體效果，如同景物就在眼前，有伸手可觸感覺。6層樓高巨大畫面和6+1聲道音響系統(tǒng)，使觀眾產(chǎn)生強烈震撼。第5頁電影創(chuàng)造豐富了我們生活，影視作品中物理現(xiàn)象也隨之出現(xiàn)。那些神奇，絢麗場景都離不開物理知識。下面讓我來介紹幾部電影，來一起看看其中物理現(xiàn)象第6頁變形金剛Ⅱ《變形金剛：墮落者復(fù)仇》是一部于上映真人拍攝電影，依據(jù)變形金剛系列和其玩具產(chǎn)品改編，本片和前集《變形金剛》一樣由邁克爾·貝執(zhí)導(dǎo)。影片延續(xù)了上一部劇情，增加了更多金剛，并將場景延伸至包含法國、埃及、中國在內(nèi)眾多國家。第7頁第8頁第9頁第10頁第11頁這正是變形金剛開頭狂派金剛降落場景，它輕易就擊沉了航空母艦。它真有這么大威力么？第12頁假設(shè)墮落金剛在太空以一圓球飛行。第13頁那么它受：第14頁終端速度：要算出其影響力需算出終端速度第15頁依據(jù)圓，風(fēng)阻系數(shù)，高速運動下n為2，質(zhì)量等可求出空氣阻力，再由空氣阻力于重力相等可算出終端速度第16頁最終算出其能量相當(dāng)于85kgtnt黃色炸藥。第17頁終端速度物體在空氣中做自由落體運動，不過因為空氣中有阻力，所以造成加速度減小。通常來說空氣中阻力我們能夠視為Fair=kρAV2(k為一常數(shù)，ρ為空氣密度，A為物體截面積，V為物體速度)，而在物體所受到力為重力和阻力，所以能夠表示為外力=重力+阻力，而當(dāng)物體運動速度越快時，所造成阻力也就越大，當(dāng)重力和阻力相等時，所受到外力就會為零。所以物體將會成為等速度運動，此時速度我們就稱為終端速度。第18頁名偵探柯南第十二部劇場版：顫栗樂譜第19頁第20頁第21頁內(nèi)容介紹劇情綱領(lǐng)只在其官方網(wǎng)站上公布了一張手繪海報，從中得知新作名字為《戰(zhàn)栗樂譜》，而從當(dāng)中柯南將手?jǐn)[在鋼琴上畫面也能看出，本作將會以音樂作為題材，經(jīng)歷了計時器、魔法、摩天樓、海底寶藏等題材后，柯南這次又大玩音樂，這么題材總給人一個充滿懸念感覺，經(jīng)過前作《紺碧之棺》被惡評為沒有懸念之后，看來新作《戰(zhàn)栗樂譜》將會在制造懸念上下功夫。詳細(xì)內(nèi)容近日，發(fā)生了以音樂家為攻擊目標(biāo)連續(xù)殺人事件，被害人均出身于原著名鋼琴家領(lǐng)銜一所音樂學(xué)院。柯南等一行人，受到了這位鋼琴家邀請，出席由他出資建造音樂廳落成儀式音樂會。音樂會亮點是巴赫彈奏過管風(fēng)琴和世界著名斯特拉迪瓦里琴音色，以及擁有絕對音感天才歌手歌聲?？墒牵谝魳窌脚e行前，陸續(xù)發(fā)生了許多可疑事件。而在音樂會當(dāng)日，柯南和女高音秋庭被襲,飄流在河流中,蘭等人所在音樂會場，突然發(fā)生了大爆炸。眾人被包圍在火海中，河中柯南和秋庭唱出了準(zhǔn)確音調(diào),順利向警察求援,柯南等人在音樂會場外心急如焚,音樂會場內(nèi)全部些人卻因為音樂館隔音效果不知道任何危險靠近……室外，23根柱子被炸！最終，進入了音樂會場柯南找出了兇手，柯南和會場內(nèi)全部些人命懸一線。千鈞一發(fā)之際，灰原用元太豎笛吹出：36664（MILALALAFA），被柯南猜出是狙擊（shoot)，佐藤從另一個地方開槍，兇手手中遙控器掉落,被高木抓獲。調(diào)音師說出了殺人理由，和鋼琴家解除了誤會。等小蘭他們要走時，發(fā)覺柯南不見了。噴泉處傳來一陣小提琴聲音，小蘭聽出是新一在演奏，便追了過去。結(jié)果卻看到柯南拿著小提琴，說新一已經(jīng)走了。故事在漂亮樂曲與月光下蘭和柯南中結(jié)束。第22頁看點1.國中新一和小蘭溫暖回想2.再次看到柯南音癡情節(jié)3.從這個劇場版看出柯南聽力極佳（秋庭曾經(jīng)問詢柯南是否有絕對樂感，柯南否決說只是聽力好而已）4.在漂流在河中時,柯南再次使用他超強踢球技術(shù),把話筒踢了下來.然后和音秋庭聯(lián)手用唱音節(jié)方法撥打上了1105.柯南能神不知鬼不覺地把引爆炸彈感應(yīng)器從管風(fēng)琴里拆下來.6.小哀以笛聲告訴柯南狙擊手存在，顯示了兩個人作為戰(zhàn)友默契7.最終,作者交代了新一最新專長——拉小提琴.8.佐藤到最終漂亮狙擊。第23頁第24頁這是柯南中用嗓音打電話情景，那么真能夠用嗓音打電話么？第25頁脈沖撥號脈沖撥號是一個時域處理方法，在雙音多頻撥號前。它用脈沖個數(shù)來表示號碼數(shù)字。脈沖撥號方式對脈沖寬度、大小、間距、形狀都有著嚴(yán)格要求，假如因為線路干擾或其它原因而使得這些參數(shù)發(fā)生了改變，則可能引發(fā)號碼接收錯誤。另首先，因為每個脈沖都占有一定時間（普通每個脈沖占用時間為100ms），而使得這種撥號方式比較慢。當(dāng)撥號時，用戶通常會聽到一串撥號音，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤電話就使用脈沖撥號。脈沖按鍵式電話機（ha-p）這是一個以電子電路加導(dǎo)電橡膠按鍵號盤替換機械旋轉(zhuǎn)號盤自動電話機，屬于第三代電話機。其振鈴電路、發(fā)號電路、通話電路有分立元件和集成電路兩種；振鈴信號輸出有極化式電磁鈴和音樂式電子鈴兩種。它特點是按鍵號盤所發(fā)脈沖比較方便，還附著重?fù)苕I＃”和暫停鍵”，它以電子開關(guān)形式取代機械脈沖接點來發(fā)號，其速率是每秒10個脈沖（10pps）。脈沖按鍵發(fā)號一樣含有三個脈沖參數(shù)，已在發(fā)號集成電路中作了固定，普通不易發(fā)生錯誤。這種話機對通信電壓有一定要求。在無線電干擾嚴(yán)重環(huán)境下，有時會發(fā)生錯號現(xiàn)象。該機種適合用于步進制和縱橫制式交換機。音頻按鍵式電話機（ha-p）它以雙音多頻撥號信號（dtmf）代替了傳統(tǒng)脈沖撥號。按鍵上每一個數(shù)字鍵（0－9）和符號鍵（＃、）均分別用高、低兩個為正弦波單音頻信號來代表。高音頻信號有4個＞1000hz頻率、低音頻信號有4個＜1000hz頻率。如采取4×4矩陣編碼，則共有16種組合，叫作8中取2；但普通只用3×4排列共12種組合，叫作7中取2。這種話機最大特點是縮短了發(fā)號時間。比如撥（0796）8390234”，若用脈沖發(fā)號時，每個脈沖為100ms，位間隔時間為800ms，則所占時間是100×（10+7+9+6+8+3+9+10+2+3+4）+800×10=15100（ms）=15．1s；改用音頻發(fā)號時，每個號連續(xù)時間都相同，均為120ms，位間隔時間為108ms，則所占時間是120×11＋108×10=2400（ms）＝2．4s。顯然，音頻發(fā)號速度比脈沖發(fā)號快得多。脈沖／音頻兼容按鍵式電話機（ha－p／t）這種按鍵式話機除采取脈沖發(fā)號外，還可用雙音多頻（dtmf）方式發(fā)號。它在話機側(cè)面設(shè)有一個轉(zhuǎn)換開關(guān)（p／t）作為選擇。一旦將電話機安裝好之后，使用者就不要隨意撥弄這一開關(guān)，以免造成失誤。第26頁雙音多頻撥號是柯南中所用撥號方式。雙音多頻信號（DTMF），電話系統(tǒng)中電話機與交換機之間一個用戶信令，通慣用于發(fā)送被叫號碼。在使用雙音多頻信號之前，電話系統(tǒng)中使用一連串?dāng)嗬m(xù)脈沖來傳送被叫號碼，稱為脈沖撥號。脈沖撥號需要電信局中操作員手工完成長途接續(xù)。雙音多頻信號是貝爾試驗室創(chuàng)造，其目標(biāo)是為了自動完成長途呼叫。雙音多頻撥號鍵盤是4×4矩陣，每一行代表一個低頻，每一列代表一個高頻。每按一個鍵就發(fā)送一個高頻和低頻正弦信號組合，比如'1'相當(dāng)于697和1209赫茲(Hz)。交換機能夠解碼這些頻率組合并確定所對應(yīng)按鍵。雙音多頻鍵盤123A697Hz456B770Hz789C852Hz*0#D941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz第27頁所以，依據(jù)絕對樂感所發(fā)出嗓音頻率能夠和撥號一致。打出去。第28頁在橫波波長定義是「相鄰兩個波峰或波谷之間距離」，而縱波為「相鄰兩個密部或疏部之間距離」，更簡單來說，就是波重復(fù)其波形距離。而頻率能夠定義為「某一個固定時間，波經(jīng)過數(shù)目」，所以我們能夠?qū)⒉ㄩL和頻率用一個公式連接：波長=波速/頻率λ=c/f第29頁太空漫游太空漫游(1968):ASpaceOdyssey更多外文片名：JourneyBeyondtheStars.....(USA)(workingtitle)TwoThousandandOne:ASpaceOdyssey.....(USA)(alternativespelling)影片類型：科幻/冒險導(dǎo)演：斯坦利·庫布里克StanleyKubrick第30頁第31頁內(nèi)容梗概400萬年前，人類祖先大猩猩在非洲草原上生活，他們一開始并不知道死尸骨頭能夠用來當(dāng)工具，甚至當(dāng)武器，但某一天不知哪兒來一塊長方形黑色巨石給了他們啟發(fā)。于是，人類往前進化了關(guān)鍵一步。，人類在月球上發(fā)覺了相同一塊黑石，這塊石頭還向木星發(fā)出強烈信號。美國政府于是派出一艘宇航船前往探個終究，船上有兩名宇航員，3名被置身于冬眠狀態(tài)科學(xué)家，還有一臺名叫哈爾超級電腦。哈爾裝有些人類感情，同時他是惟一掌握這次行動真實意圖一個。但在中途中，宇航員懷疑哈爾出差錯，他們打算關(guān)掉哈爾部分功效。不料哈爾會看嘴形，事先了解了他們想法。于是他乘其不備，殺死了沉睡科學(xué)家和其中一名宇航員。剩下宇航員大衛(wèi)跟哈爾展開殊死搏斗，終于制服了哈爾。他只身前往木星，并在那里見到了另一塊黑石。影片結(jié)尾處頗為神秘，出現(xiàn)了巴洛克式古典室內(nèi)景，大衛(wèi)在快速衰老，他臥室里又出現(xiàn)了黑石。最終一個鏡頭是一個嬰兒，在太空中。影片截圖整個影片分為四個部分。第32頁次片中包括到了一個物理學(xué)最偉大人物愛因斯坦偉大理論，廣義相對論：愛因斯坦發(fā)表狹義相對論之后，在19再提出了「廣義相對論」，主要是說牛頓萬有引力學(xué)說中重力，本質(zhì)上是因為物質(zhì)分布而造成鄰近時空(時間-空間)結(jié)構(gòu)彎曲。假如有一個物體在這彎曲時空中運動，他運動路徑將會受到這彎曲結(jié)構(gòu)影響造成偏折，甚至是陷入其中。就想像在一張有彈性網(wǎng)子中，放上一個保齡球，而造成網(wǎng)子下陷，網(wǎng)子就像是彎曲時空，在上面使一個棒球在其中運動，會因這個彎曲面作用，運動軌跡將不會是一直線。換言之，在宇宙