輕松獲取“閃光照片”

張建華

摘 要：國內(nèi)的眾多教育媒體對多媒體與傳統(tǒng)實驗教學(xué)的關(guān)系都進(jìn)行了很多有益的研討，本文力圖避開多媒體對傳統(tǒng)教學(xué)的輔助與補充作用，試從兩者的結(jié)合上做文章，以高中物理課本上頻繁出現(xiàn)的“閃光照相”技術(shù)為例，運用金華科仿真物理實驗室和投影儀，實現(xiàn)真實小球自由落體的閃光照片，來談一下多媒體與傳統(tǒng)實驗的結(jié)合應(yīng)用，希望能拋磚引玉。

關(guān)鍵詞：多媒體；實驗教學(xué)；閃光照片

中圖分類號：TP37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1673-8454（2008）24-0054-02

高中物理課本在“自由落體運動”一節(jié)中首次提到了一種精確研究物體運動規(guī)律的方法——閃光照相技術(shù)，此方法還在課本上“平拋運動”等其它運動中出現(xiàn)。但是中學(xué)實驗室中卻一般不準(zhǔn)備用于閃光照相的昂貴設(shè)備。即便有這種設(shè)備，在課堂上使用也有諸多困難，如：拍照后的照片沖印，底片數(shù)據(jù)按比例還原處理等，這一系列問題造成一節(jié)課45分鐘無法完成教學(xué)任務(wù)。筆者巧妙運用多媒體課件與簡單的落體實驗相結(jié)合的方法，不僅簡單地實現(xiàn)了“閃光照相”，信度高，讓學(xué)生一目了然，而且節(jié)省了時間，效果頗佳，下面介紹一下這個方法。

一、制作“自由落體”課件

工具包括計算機(jī)、投影儀、金華科公司“仿真物理實驗室”一套。用“仿真物理實驗室”制作自由落體課件的方法如下。

1.新建仿真實驗

計算機(jī)連接投影儀，根據(jù)“屏幕距離”在屏幕上的真實尺寸設(shè)置好“真實距離”。注意：這一步極為重要！關(guān)系到數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和此實驗演示的成敗，如圖1。

2.添加運動對象

從“創(chuàng)建模板”中添加運動對象——小球，并對小球的屬性進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。要點：閃照設(shè)置一項必須填好，這里設(shè)置閃照周期為0.1秒，如圖2。

3.進(jìn)行實驗設(shè)置

選擇“考慮重力作用”、“顯示坐標(biāo)系”、“顯示坐標(biāo)格”、“顯示細(xì)網(wǎng)格”，“實驗最小掃描時間”設(shè)置為0.001秒、“每脈掃描次數(shù)”設(shè)置為100、“暫停時刻”設(shè)置為1秒。

要點：必須將“實驗最小掃描時間”設(shè)置為0.001秒，“每脈掃描次數(shù)”設(shè)置為100，這樣才能保證實驗物體運動時間與真實時間相同，如圖3。

4.保存課件

二、實驗操作

1.實驗演示

將計算機(jī)連接到投影儀，啟動制作好的課件，兩人協(xié)同操作：一人拿一個小球放在投影屏幕坐標(biāo)原點處（課件小球的位置），另一人控制課件。由一人發(fā)令，釋放小球的同時運行課件。真實的小球與課件小球同步落下，此過程讓學(xué)生觀察課件小球與真實小球的運動是否完全相同，可重復(fù)幾次。要點：兩人動作必須同時完成。

2.數(shù)據(jù)處理

利用“閃照”得到的“照片”可以很容易地證明自由落體是“勻變速直線運動”，并求得自由落體加速度g。

由于實驗設(shè)置時顯示了坐標(biāo)系、坐標(biāo)格、細(xì)網(wǎng)格和閃照時間，所以直接可以從“照片”上求得小球在相鄰相等的0.1秒內(nèi)的位置S1、S2、S3……不難發(fā)現(xiàn)△S≈S2－S1≈S3－S2≈S4－S3……即：自由落體運動是“勻變速直線運動”，而g＝△S/t2≈9.8m/s2，如圖4。

三、感悟

華麗的多媒體模擬實驗永遠(yuǎn)無法企及真實演示實驗給人的真實感受。在實驗設(shè)備不足的情況下，筆者對“閃光照相”現(xiàn)象的“突發(fā)奇想”和“投機(jī)取巧”實現(xiàn)了多媒體課件與實驗的珠聯(lián)璧合，實驗過程真實生動、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作省時，便于學(xué)生觀察，教學(xué)效果顯著。