利用多媒体技术判断单摆做简谐运动
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笔 者对 教材 演示 实 验进 行 改进 ， 朋 手机录制
小 球 的运 动 并 利 用 ｋ ｍ ｐ ｌ ａ ｒ ｅ ｒ 、 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ 两 个 软
屏幕 的中间 。 图中实 线框 内为 后期 取景 区域 ． 为保 证小 球运动 的 — ｔ 图清 晰 美观 ，框 内尽 量不要 出
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎ ｏ ． ５１ １
第３ ６卷 总 第 ５ １ １ 期
２ ０ １ ８年 第 １期
１ ． ２ ０１ ８． ５４ ．
利 用 多媒 体 技术 判 断 单摆做 简谐 运 动
罗 慧 ． 杨 小 芳
１ ． 浙 江 省 衢 州 市 常 山县 紫 港 中学 ， 浙江 衢州 ３ ２ ４ ２ ０ ０ ２ ． 浙江省衢州市工程技术学校 ， 浙江 衢 州 ３ ２ ４ ２ ０ ０
参数 ． ｆ ｎ １ Ｉ ５所 爪 ， 然 点击 确定 ， 调整 ■角 函
数Ｉ 冬 １ 像的 搜“ ” 及“ Ａ” 参数 ， ｝ ｊ 一 ￡ 图 几 乎 ｒ 以 近 似 认 为是 一 个 正 弦 重合． 包 实 线 为 新 建 角 数ｆ ｆ ｛ ｉ 线 、这 说 明 单 摆 小球 运 动 的 Ｘ － ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ —１ ｆ ］ －２ ７
线 摆 支 架
图 ２ 手机 屏 幕 截 图
作 者 简介 ： 罗慧 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 中 学二 级 教 师 ， 主要 从 事 物 理 课 堂 教 学 工作 。 曾获 县 教 坛 新 秀 ， 省 创 新 实验 比赛 一 等 奖 ， 发 表 过 多篇 论 文 ； 杨小芳（ １ ９ ８ ３ 一） ， 中 学二 级 教 师 ， 研 究 方 向 为 信 息技 术 在 教 学 中 的 应 用 ， 曾获 市 赛课 二 等 奖 。
摘 要： 结 合 多媒 体技 术进 行 物 理 实 验 对 于 获 得 实 验 结 论 往 往 有 意 想 不到 的 效 果 。本 文 阐 述在 单摆 的 实验 教 学过 程
中， 利 用 手机 录像 软 件 录 制 小球 的运 动情 况并 用常 用 电脑 软 件 ｋ ｍｐ ｌ ａ ｒ ｅ ｒ 、 Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ 对视 频 进 行 处理 ， 获得 小球 的 ｘ － ｔ 图，
第３ ６卷 总 第 ５ １ １期 ２ （ １ １ ８年 第 １期
物 理 教 学
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎ Ｏ． ５１ １
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｐ ｈ ３
１ ． ２（ ） １ ８． ５ ５．
３ 视 频 连 续 截 图 视 频 截 图 是 指 将 看 到 的 视 频 而 截 取 并 保 存 为 片 文 件 ． Ｋ ｍ ｐ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ 是 一 款 功 能 丰 富 的 视 频
播放 软件 ， 具 备将 视 频按 相 同时 间的 问隔 进 行俄
图 的 功 能 在 Ｋ ｍｐ ｌ ａ ） ， ｅ ｌ 一 软 件 中 打 开 录 制 好 的 视 频先 暂 停 播 放 ， 点 击 鼠标 有键 选 择 “ 捕获” 一“ ｌ Ⅲ ｉ
与理论 探究 结合 的物 理学 科特 点 。 但该 演 示实验
存在几 个 问题 ： 注射 器 喷 出墨水 ， 重心 下 移 ， 摆 长 的变 化会 引起 周 期变 化 ； 很难 保证 白纸 做匀速
铁 架 台
运动 ； 判断 得 到的 曲线 为正 弦 曲线需 用 刻度 尺测
量 曲线 上若 干个 位 置 的横 坐标 和纵 坐标 ， 不 易在 课 堂上 操作 。因此 ， 在 实际 教学 Ｉ ｝ １ 教师 往往 在绘
并 利 用 几 何 画 板证 明 单摆 小 球运 动 为 简谐 运 动 ， 解决 了教 材 中演 示 实验 的 不 足 ， 提 高 了课 堂 完整 性 。 关键 词 ： 多媒 体 技 术 ； 单摆 ； 简 谐 运 动
中 图分 类 号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ７
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ３ — ６ １ ４ ８ （ ２ ０ １ ８ ） １ — ０ ０ ５ ４ — ２
传统教 学 的不足 。
２ 小 球 视 频 录 制
铁 球
双
如图 ｌ 所示 ， 为 了保 证小 球 的运 动在 一 个平
面内， 将 单摆 改为 双线 摆 ． 挂 在黑 色 支架 上 。 支架 在铁 架 台上 固定 ，手 机平 放 在铁 架 台的 台板上 。
由于在 实 验 过 程 中需 要 观 察 并 调整 小球 在 手 机 屏幕 的位 置 ， 因此使 手 机 正面 朝 上 ， 利用 前 置 摄
图 １ 买 验 装 置 图
图 ２为录像时手 机屏幕 截图。 调整手机 位置 ，
让铁 球 的运动 轨 迹 紧贴 手 机屏幕 的左边缘 摆 动 ． 且不 要超 出屏 幕上下边缘 ．双线摆 的支架恰好 在
制 出一 条 — ｔ 曲 线后 仅让 学 Ｉ ｊ
论 … …
Ｆ 像． 并认 为
“ 觉 得像 ” 而草 草得 到 该罔像 是 个正弦 ｆ ¨ ｛ 线 的结
１ 问题 的提 出 在 人 教 版选 修 ３ — ４ 《 摆》 这一 节 中 ． 通 过传 统 的双线 摆 演 示实 验 得到 物 体 的 一 ｔ 罔． 并 通过
像 头对小 球 的运 动情 况 进行 录制 。
理 论推 导 回复 力公 式最 终得 到 结论 “ 在 偏 角很小
的时候 … …单摆 做 简谐运 动 ” ｌ Ｊ ｌ 。 体现 了观察 实践
现其他 景物 ， 调 整好后开 始录制 ， 时 间为 ３ ～ ５秒 。
件 记 录单摆 小球运 动 （ — ｔ ） ， 再通过 Ｓ ｋ ｅ ｔ ｅ ｈ ｐ ａ ｄ （ 几 何 画板 ） 验 证 该 图像 是个 正 弦 曲线 ， 从 而更 直观 地得 到结论 ： 单 摆 小球的运 动 为简谐 运动 ． 弥补 了
小 球 的运 动 并 利 用 ｋ ｍ ｐ ｌ ａ ｒ ｅ ｒ 、 Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ 两 个 软
屏幕 的中间 。 图中实 线框 内为 后期 取景 区域 ． 为保 证小 球运动 的 — ｔ 图清 晰 美观 ，框 内尽 量不要 出
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第３ ６卷 总 第 ５ １ １ 期
２ ０ １ ８年 第 １期
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利 用 多媒 体 技术 判 断 单摆做 简谐 运 动
罗 慧 ． 杨 小 芳
１ ． 浙 江 省 衢 州 市 常 山县 紫 港 中学 ， 浙江 衢州 ３ ２ ４ ２ ０ ０ ２ ． 浙江省衢州市工程技术学校 ， 浙江 衢 州 ３ ２ ４ ２ ０ ０
参数 ． ｆ ｎ １ Ｉ ５所 爪 ， 然 点击 确定 ， 调整 ■角 函
数Ｉ 冬 １ 像的 搜“ ” 及“ Ａ” 参数 ， ｝ ｊ 一 ￡ 图 几 乎 ｒ 以 近 似 认 为是 一 个 正 弦 重合． 包 实 线 为 新 建 角 数ｆ ｆ ｛ ｉ 线 、这 说 明 单 摆 小球 运 动 的 Ｘ － ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７ —１ ｆ ］ －２ ７
线 摆 支 架
图 ２ 手机 屏 幕 截 图
作 者 简介 ： 罗慧 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 中 学二 级 教 师 ， 主要 从 事 物 理 课 堂 教 学 工作 。 曾获 县 教 坛 新 秀 ， 省 创 新 实验 比赛 一 等 奖 ， 发 表 过 多篇 论 文 ； 杨小芳（ １ ９ ８ ３ 一） ， 中 学二 级 教 师 ， 研 究 方 向 为 信 息技 术 在 教 学 中 的 应 用 ， 曾获 市 赛课 二 等 奖 。
摘 要： 结 合 多媒 体技 术进 行 物 理 实 验 对 于 获 得 实 验 结 论 往 往 有 意 想 不到 的 效 果 。本 文 阐 述在 单摆 的 实验 教 学过 程
中， 利 用 手机 录像 软 件 录 制 小球 的运 动情 况并 用常 用 电脑 软 件 ｋ ｍｐ ｌ ａ ｒ ｅ ｒ 、 Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ 对视 频 进 行 处理 ， 获得 小球 的 ｘ － ｔ 图，
第３ ６卷 总 第 ５ １ １期 ２ （ １ １ ８年 第 １期
物 理 教 学
Ｖｏ １ ． ３ ６ Ｎ Ｏ． ５１ １
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３ 视 频 连 续 截 图 视 频 截 图 是 指 将 看 到 的 视 频 而 截 取 并 保 存 为 片 文 件 ． Ｋ ｍ ｐ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ 是 一 款 功 能 丰 富 的 视 频
播放 软件 ， 具 备将 视 频按 相 同时 间的 问隔 进 行俄
图 的 功 能 在 Ｋ ｍｐ ｌ ａ ） ， ｅ ｌ 一 软 件 中 打 开 录 制 好 的 视 频先 暂 停 播 放 ， 点 击 鼠标 有键 选 择 “ 捕获” 一“ ｌ Ⅲ ｉ
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铁 架 台
运动 ； 判断 得 到的 曲线 为正 弦 曲线需 用 刻度 尺测
量 曲线 上若 干个 位 置 的横 坐标 和纵 坐标 ， 不 易在 课 堂上 操作 。因此 ， 在 实际 教学 Ｉ ｝ １ 教师 往往 在绘
并 利 用 几 何 画 板证 明 单摆 小 球运 动 为 简谐 运 动 ， 解决 了教 材 中演 示 实验 的 不 足 ， 提 高 了课 堂 完整 性 。 关键 词 ： 多媒 体 技 术 ； 单摆 ； 简 谐 运 动
中 图分 类 号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ７
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ３ — ６ １ ４ ８ （ ２ ０ １ ８ ） １ — ０ ０ ５ ４ — ２
传统教 学 的不足 。
２ 小 球 视 频 录 制
铁 球
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如图 ｌ 所示 ， 为 了保 证小 球 的运 动在 一 个平
面内， 将 单摆 改为 双线 摆 ． 挂 在黑 色 支架 上 。 支架 在铁 架 台上 固定 ，手 机平 放 在铁 架 台的 台板上 。
由于在 实 验 过 程 中需 要 观 察 并 调整 小球 在 手 机 屏幕 的位 置 ， 因此使 手 机 正面 朝 上 ， 利用 前 置 摄
图 １ 买 验 装 置 图
图 ２为录像时手 机屏幕 截图。 调整手机 位置 ，
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理 论推 导 回复 力公 式最 终得 到 结论 “ 在 偏 角很小
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件 记 录单摆 小球运 动 （ — ｔ ） ， 再通过 Ｓ ｋ ｅ ｔ ｅ ｈ ｐ ａ ｄ （ 几 何 画板 ） 验 证 该 图像 是个 正 弦 曲线 ， 从 而更 直观 地得 到结论 ： 单 摆 小球的运 动 为简谐 运动 ． 弥补 了