利用手機APP制作運動頻閃照片

曾志敏

(廣東省廣州市執信中學，廣東 廣州 510080)

1 引言

利用手機APP“動態鏡頭”，制作課本中運動的頻閃照片，實驗效果理想，很適合在初中物理課堂上進行實驗演示，能有效激發學生學習的興趣，培養學生的核心素養。

2 人教版教材關于機械運動的處理方式及其思考

人教版物理八年級教材在描述機械運動時,對機械運動進行了簡單的分類,把機械運動分為直線運動和曲線運動,再把直線運動分為勻速直線運動和變速直線運動。其中,教材對曲線運動未作描述,對勻速直線運動和變速直線運動有較為詳細的闡述,并在“想想議議”欄目中滲透了頻閃照相方法(圖1)。教材對勻速直線運動和變速直線運動的處理方式較為簡單,僅使用一幅對比圖就提出了問題,啟發學生思考。雖然學生能夠理解這兩個概念,但是很難使學生有深刻的印象。

圖1

在物理概念、規律的教學中,利用實驗開展教學,能讓課堂更精彩,可提高學生學習的參與度和有效性.筆者利用小電動機等自制機械運動演示儀,利用手機“動態鏡頭”APP，制作了課本中運動的頻閃照片，把多個機械運動的實驗在黑板上進行演示,取得較好的教學效果。

3 機械運動演示儀的設計與制作

實驗材料為：小木板、小型低速電動機、雙刀雙擲開關、線路板、卷軸、細繩、乒乓球、沙子、磁吸掛鉤、滑輪、學生電源、導線等。

主要部件的制作及準備過程如下：

(1) 取一塊小木板,在小木板的背面鉆直徑為3cm的淺孔,并把直徑為3cm的強磁鐵固定在小孔內;

(2) 在小木板的一端固定電動機,把電動機的轉軸伸出小木板外,在電動機轉軸上固定一個絞盤;

圖2

(3) 依據圖2連接電路,把電路板固定于小木板上,并與小電動機相連(圖3)，利用雙刀雙擲開關,改變電動機轉動的方向,方便實驗操作。

圖3

(4) 取一只乒乓球,在其上開一個小口,并往里面裝入適量沙子和石蠟粉末。把打有小結的細繩塞入乒乓球的小口內,用熱熔膠固定細繩。把乒乓球放入沸水中加熱十分鐘,使石蠟熔化后，將乒乓球從熱水中取出,待其冷卻后,沙子即可固定于乒乓球底部。制作兩只乒乓球備用,且使兩只乒乓球的質量不相等。

(5) 以安卓智能手機為例,下載“動態鏡頭”APP,安裝成功后,其圖標如圖4所示。軟件的工作原理是：先錄制一段視頻,手機智能識別有運動的一段內容,并在視頻中等時間間隔選擇畫面，并疊加在同一畫面上，制作頻閃照片。

圖4

4 機械運動演示儀的操作流程

先把兩只磁吸掛鉤置于黑板合適位置,并在掛鉤下各掛上一只定滑輪;然后把手機固定在三腳架上,手機距黑板的距離約為1.5m,以手機拍攝范圍略大于乒乓球運動范圍為宜,打開“動態鏡頭”APP。

(1) 曲線運動:把一端固定了乒乓球的繩子掛在掛鉤下,讓其做單擺運動,錄下它擺動一個周期的視頻，調節取樣時間間隔,即可得到乒乓球擺動的頻閃照片(圖5)。

圖5

(2) 勻速直線運動:在繩子的一端固定乒乓球，繩子的另一端繞過動滑輪后,固定在低速電動機的絞盤上。閉合開關,使電動機轉動,乒乓球勻速上升,錄下乒乓球的一段運動視頻,調節取樣時間間隔,即可得到乒乓球做勻速直線運動的頻閃照片(圖6)。

圖6

(3) 變速直線運動:在細繩的兩端分別固定輕重不同的乒乓球，掛在定滑輪上，釋放兩乒乓球,乒乓球會做變速運動,錄下輕乒乓球的一段運動視頻,調節取樣時間間隔,即可得到它做變速運動的頻閃照片(圖7)。

圖7

5 結語

機械運動演示儀的創新之處在于把機械運動在黑板上展示，利用“動態鏡頭”APP制作頻閃照片,在教學中應用，給學生留下深刻的印象，可幫助他們學習不同的運動。