用VernierVideoPhysics視頻分析軟件探究平拋運動的特點一、教學目標

（1）掌握VernierVideoPhysics視頻分析軟件的使用方法，并得到平拋運動的軌跡。

（2）用Excel軟件處理數據，掌握通過改變橫坐標（或縱坐標）繪制圖像，化曲線為直線，從而探究橫、縱坐標函數關系的方法。（3）采用上述方法，探究平拋運動的軌跡是否為一條拋物線，并探究平拋運動的水平、豎直分運動的性質。二、實驗器材

平拋運動演示儀、智能手機、ipad、下載VernierVideoPhysicsAPP軟件（目前只有iphone和ipad版本）、拍攝用三腳架、電腦。三、實驗設計思路

用手機“慢動作”方式拍攝小球做平拋運動的視頻。并在平拋運動演示儀上貼上刻度尺，點擊“Origin＆Scale”按鈕設置畫面長度轉換比例，并設定坐標原點和坐標軸。

將視頻導入軟件，逐幀追蹤、記錄運動數據。

將數據導出，利用Excel軟件處理數據，采用通過改變橫坐標（或縱坐標）繪制圖像，例如繪制y-x圖像、

y-x2圖像、y-x3圖像……，化曲為直，探究橫、縱坐標之間的函數關系。采用這種方法探究平拋運動的軌跡是否為拋物線，以及探究平拋運動的水平、豎直分運動的性質。四、實驗創新點

用傳統方法探究平拋運動的特點，需要進行重復的操作和繁瑣的計算，而用VernierVideoPhysics視頻分析軟件探究平拋運動的特點，可以方便、快捷地得到圖像和擬合表達式，且精確度高。

智能手機的普及，學生便有了探索自然的高科技“武器”，使得學生更樂于、更方便進行科學探究，會感覺科學就在身邊。五、實驗過程

（1）將手機設置為“慢動作”拍攝，速率設置為“32×960幀/秒”，即播放速率放慢32倍，相鄰兩幀的時間間隔為0.001046666s。

（2）調節平拋運動儀，使底座水平，斜槽末端水平。使用三腳架固定手機，讓鏡頭正對方向與平拋運動豎直平面垂直。用手機“慢動作”方式拍攝小球做平拋運動的視頻。

（3）用ipad打開VernierVideoPhysics視頻分析軟件，導入視頻。點擊“Origin＆Scale”按鈕設置坐標系和畫面長度比例。

（4）點擊“Points”按鈕將目標定位圓的十字準心移動至小球中心，點擊圓心來標記此時小球的位置。移動縮放按鈕，使小球剛好被目標定位圓的圓環包裹住。點擊“Track”按鈕，自動追蹤小球的運動軌跡并記錄相關數據。（5）導出數據，利用Excel軟件分析數據，并進行表達式擬合。

①運動軌跡分析。x/my/m注意：y軸正方向豎直向上（5）導出數據，利用Excel軟件分析數據，并進行表達式擬合。

結論：平拋運動的軌跡是一條拋物線。

①運動軌跡分析。x2/m2y/m注意：y軸正方向豎直向上

結論：平拋運動的水平分運動是勻速直線運動，且水平速度v0=0.8669m/s。

②水平分運動分析。t/sx/m③豎直分運動分析。

結論：平拋運動的豎直分運動是自由落體運動。

分析：

因為y-t2圖像為一條近似過原點的傾斜直線，說明豎直分運動是初速度為零的勻加速直線運動。并且斜率絕對值近似為4.8642m/s2，即加速度a=9.7284m/s2。通過網上查詢，綿陽重力加速度為9.7913m/s2，測量結果的相對百分誤差為0.642％。t2/s2y/m六、實驗效果評價

（1）將VernierVideoPhysics用于實驗教學，實驗過程可視性強，簡化了一些繁瑣的數據處理過程，提高了實驗效率，并能有效的減小實驗誤差。

（2）智能手機的普及，提高了學生對物理實驗的參與度和熱情，讓學生在實驗過程中體驗到用信息技術探究物理規律的方法和樂趣。

（3）實驗誤差分析。

②坐標的設置存在誤差。讓坐標原點盡可能設置在小球靜止在斜槽末端端口時球心的位置，讓y軸與重錘線平行，這樣x軸就處于水平方向。

①斜槽末端不是嚴格意義的水平，會對實驗產生誤差。操作時，一定要讓小球能靜止在斜槽末端端口位置。

③畫面尺寸比例的設置存在誤差。用較長的刻度尺來設定比例，并采用放大屏