1.3Tracker軟件在平拋運動中的運用說課設計高一下學期物理教科版

教科版高中物理必修二第一章第3節(jié)——Tracker軟件在平拋運動中的運用尊敬的各位評委老師大家好，今天我說課的題目是Tracker軟件在平拋運動中的運用，下面開始說課。一、使用教材平拋運動選自教科版高中物理必修二第一章第3節(jié)，放在曲線運動之后斜拋運動之前，是曲線運動的實列分析，也是斜拋運動的基礎，為后面學習粒子在電場中的運動做準備，因此非常重要。課標要求我們會用運動合成與分解的方法分析拋體運動。二平拋運動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。它有以下兩個缺點，一課本上并沒有就如何用視頻制作頻閃照片進行介紹，二兩個小球同時落地不易判斷且不直觀。方法二用圖2的二維運動傳感器來研究平拋運動的特點，他有以下兩個缺點，一很多學校并沒有配備二維運動傳感器，二豎直方向上需要通過計算加速度來判斷，操作復雜且不直觀。圖1圖2二、實驗原理及改進要點為了解決上述問題，我引入了Tracker軟件來分析平拋運動。如圖3所示，Tracker是一款可以分析視頻中物體運動狀態(tài)的軟件，它不僅可以像頻閃攝影一樣記錄物體在相同時間間隔的位置圖像，還可以記錄位置坐標。節(jié)約了手動測量所消耗的時間，同時它還會作出xt、yt圖像，便于我們分析數據，功能十分強大。圖3二實驗改進在豎直方向上，無論是數據還是圖像都很難直接與自由落體聯系起來，需要通過計算才能得出結論，并不直觀。因此，我選了如圖4的平拋豎落儀進行實驗，這樣在豎直方向上可以直接與自由落體比較，從而得出結論，非常直觀。圖4三、實驗教學目標下面開始實驗，根據本次實驗我設置了以下三個教學目標：①知道平拋豎落儀的原理并能進行操作②會用運動合成與分解的方法來分析平拋運動③理解平拋運動在水平方向與豎直方向上的運動特點四、實驗器材及步驟二實驗器材有平拋豎落儀、、支架、電腦三實驗步驟，第一步調節(jié)平拋豎落儀，使裝置水平放置，并正確放置兩個小球，第二步調節(jié)支架，使水平放置，第三步釋放鐵錘并錄制視頻，第四步把視頻導入Tracker軟件并進行分析，第五步通過分析得出實驗結論。以上是實驗步驟，下面開始實驗。五、實驗教學過程我們首先調節(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行試驗。好試驗結束，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時間。好視頻導入完成，第一步截取物體運動的片段，一定要從物體剛開始拋出開始計時。圖5圖6第二部描繪物體的運動軌跡，我們點擊軌跡新建質點，然后按住control和shift鍵選取研究對象，我們先選紅色小球。然后調整大小，接著按右側的搜索按鈕，他會自動描繪物體的運動軌跡。我們點擊這個眼睛圖標，讓他顯示完整軌跡，再點擊眼睛圖標取消編號便于我們觀察。此時我們可以看到物體在相同間隔時間內的位置圖像和位置坐標，這里是每一時刻物體的xy坐標，并繪出了xt，yt圖像，十分直觀。同理繪制出左側小球的運動軌跡。點擊軌跡新建質點，然后按住control和shift鍵選取研究對象，選擇小球，然后調整大小，接著按右側的搜索按鈕。此時我們可以看到兩個小球在相同時間間隔的圖像，但是軌跡過于密集，不便于觀察，下面我們再設置一下。點擊左上角的視頻，視頻剪輯固定，這里有一個步長，步長為1表示每過一幀就顯示一次物體的運動軌跡，我這里設置的是6，表示每過6幀顯示一次運動軌跡?，F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。此時軌跡非常直觀了。下面我們來研究右側的紅球，請大家根據所給的信息猜測物體在水平方向上做什么運動？有人說勻速直線運動，那你的依據是什么呢？對很好，我們看在相同的時間間隔x坐標的增量基本一致，并且xt圖像是一條直線。因此在實驗誤差允許的范圍內，我們可以得出結論，做平拋運動的物體，在水平方向上做勻速直線運動。那么在豎直方向上，物體又做什么運動？有人說自由落體運動，你的依據又是什么？對很好，因為左側小球做的是自由落體運動，并且在每一時刻，右側的小球都與左側小球在同一高度，因此我們可以得出結論。做平拋運動的物體，在豎直方向上做自由落體運動。最后通過實驗我們得出了結論：做平拋運動的物體，在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動。六、教學