1.3Tracker軟件在平拋運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用說課設(shè)計(jì)高一下學(xué)期物理教科版

教科版高中物理必修二第一章第3節(jié)——Tracker軟件在平拋運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用尊敬的各位評(píng)委老師大家好，今天我說課的題目是Tracker軟件在平拋運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用，下面開始說課。一、使用教材平拋運(yùn)動(dòng)選自教科版高中物理必修二第一章第3節(jié)，放在曲線運(yùn)動(dòng)之后斜拋運(yùn)動(dòng)之前，是曲線運(yùn)動(dòng)的實(shí)列分析，也是斜拋運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)，為后面學(xué)習(xí)粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)做準(zhǔn)備，因此非常重要。課標(biāo)要求我們會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)。二平拋運(yùn)動(dòng)的常見研究方法及弊端，方法一如圖1所示，在水平方向上用視頻合成頻閃照片進(jìn)行研究。豎直方向上，用平拋豎落儀通過聽聲音來判斷。它有以下兩個(gè)缺點(diǎn)，一課本上并沒有就如何用視頻制作頻閃照片進(jìn)行介紹，二兩個(gè)小球同時(shí)落地不易判斷且不直觀。方法二用圖2的二維運(yùn)動(dòng)傳感器來研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，他有以下兩個(gè)缺點(diǎn)，一很多學(xué)校并沒有配備二維運(yùn)動(dòng)傳感器，二豎直方向上需要通過計(jì)算加速度來判斷，操作復(fù)雜且不直觀。圖1圖2二、實(shí)驗(yàn)原理及改進(jìn)要點(diǎn)為了解決上述問題，我引入了Tracker軟件來分析平拋運(yùn)動(dòng)。如圖3所示，Tracker是一款可以分析視頻中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的軟件，它不僅可以像頻閃攝影一樣記錄物體在相同時(shí)間間隔的位置圖像，還可以記錄位置坐標(biāo)。節(jié)約了手動(dòng)測量所消耗的時(shí)間，同時(shí)它還會(huì)作出xt、yt圖像，便于我們分析數(shù)據(jù)，功能十分強(qiáng)大。圖3二實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在豎直方向上，無論是數(shù)據(jù)還是圖像都很難直接與自由落體聯(lián)系起來，需要通過計(jì)算才能得出結(jié)論，并不直觀。因此，我選了如圖4的平拋豎落儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣在豎直方向上可以直接與自由落體比較，從而得出結(jié)論，非常直觀。圖4三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)下面開始實(shí)驗(yàn)，根據(jù)本次實(shí)驗(yàn)我設(shè)置了以下三個(gè)教學(xué)目標(biāo)：①知道平拋豎落儀的原理并能進(jìn)行操作②會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法來分析平拋運(yùn)動(dòng)③理解平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向與豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)器材及步驟二實(shí)驗(yàn)器材有平拋豎落儀、、支架、電腦三實(shí)驗(yàn)步驟，第一步調(diào)節(jié)平拋豎落儀，使裝置水平放置，并正確放置兩個(gè)小球，第二步調(diào)節(jié)支架，使水平放置，第三步釋放鐵錘并錄制視頻，第四步把視頻導(dǎo)入Tracker軟件并進(jìn)行分析，第五步通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。以上是實(shí)驗(yàn)步驟，下面開始實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程我們首先調(diào)節(jié)平拋豎落儀和支架，讓裝置和水平放置，接下來錄制視頻并進(jìn)行試驗(yàn)。好試驗(yàn)結(jié)束，我們把視頻發(fā)送到電腦。把視頻存到桌面，接下來打開Tracker軟件，把視頻拖入空白區(qū)域，這里視頻加載需要一點(diǎn)時(shí)間。好視頻導(dǎo)入完成，第一步截取物體運(yùn)動(dòng)的片段，一定要從物體剛開始拋出開始計(jì)時(shí)。圖5圖6第二部描繪物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，我們點(diǎn)擊軌跡新建質(zhì)點(diǎn)，然后按住control和shift鍵選取研究對(duì)象，我們先選紅色小球。然后調(diào)整大小，接著按右側(cè)的搜索按鈕，他會(huì)自動(dòng)描繪物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。我們點(diǎn)擊這個(gè)眼睛圖標(biāo)，讓他顯示完整軌跡，再點(diǎn)擊眼睛圖標(biāo)取消編號(hào)便于我們觀察。此時(shí)我們可以看到物體在相同間隔時(shí)間內(nèi)的位置圖像和位置坐標(biāo)，這里是每一時(shí)刻物體的xy坐標(biāo)，并繪出了xt，yt圖像，十分直觀。同理繪制出左側(cè)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。點(diǎn)擊軌跡新建質(zhì)點(diǎn)，然后按住control和shift鍵選取研究對(duì)象，選擇小球，然后調(diào)整大小，接著按右側(cè)的搜索按鈕。此時(shí)我們可以看到兩個(gè)小球在相同時(shí)間間隔的圖像，但是軌跡過于密集，不便于觀察，下面我們再設(shè)置一下。點(diǎn)擊左上角的視頻，視頻剪輯固定，這里有一個(gè)步長，步長為1表示每過一幀就顯示一次物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，我這里設(shè)置的是6，表示每過6幀顯示一次運(yùn)動(dòng)軌跡?，F(xiàn)在軌跡就更好觀察了。我們再把軌跡形狀改成圓形便于我們觀察。此時(shí)軌跡非常直觀了。下面我們來研究右側(cè)的紅球，請(qǐng)大家根據(jù)所給的信息猜測物體在水平方向上做什么運(yùn)動(dòng)？有人說勻速直線運(yùn)動(dòng)，那你的依據(jù)是什么呢？對(duì)很好，我們看在相同的時(shí)間間隔x坐標(biāo)的增量基本一致，并且xt圖像是一條直線。因此在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，我們可以得出結(jié)論，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么在豎直方向上，物體又做什么運(yùn)動(dòng)？有人說自由落體運(yùn)動(dòng)，你的依據(jù)又是什么？對(duì)很好，因?yàn)樽髠?cè)小球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，并且在每一時(shí)刻，右側(cè)的小球都與左側(cè)小球在同一高度，因此我們可以得出結(jié)論。做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。最后通過實(shí)驗(yàn)我們得出了結(jié)論：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)。六、教學(xué)