1、PHYSICS CUHK可攜式數據記錄器與運動錄像分析軟件在物理教學上的應用湯兆昇香港中文大學物理系/科學教育促進中心PHYSICS CUHK可攜式數據記錄器與運動錄像分析軟件在物理教學上的應用內容可在以下網址下載：http:/www.hk-phy.org/teacher/talk/28-1-05Seminar.ppt可攜式數據記錄器的應用及例子：http:/www.hk-phy.org/dataloggerMVA 軟件的下載及應用及例子：http:/www.hk-phy.org/mvasPHYSICS CUHK可攜式數據記錄器網站 物理園網址+/datalogger http:/www.hk
2、-phy.org/datalogger 下載例子PHYSICS CUHK可攜式數據記錄器+加速度感應器 量度三個方向的加速度分量 量度高度變化 取樣率最高每秒 20 個數據 連接電腦，利用DataStudio 軟件取得數據，繪圖或輸出至文字檔PHYSICS CUHK例子：海洋公園極速之旅PHYSICS CUHK例子：海洋公園極速之旅 可量得 高度的變化 加速度的變化 解釋玩遊戲時的 負 g 感覺 無重感覺 重量增加的感覺PHYSICS CUHK例子：海洋公園摩天輪 垂直的均速圓周運動 可量到高度變化、量到垂直方向的加速度變，但量不到水平方向的加速度！？azayaPHYSICS CUHK例子：汽
3、車的加速度 選擇一段長的直路(例：科學園前的直路)：使汽車加速、均速、減速至停 可量得加速度之變化 均速運動 非均勻的加速、減速運動 2 ms-2PHYSICS CUHK例子：九廣東鐵從大埔至大學站的運動 可量得加速度之變化 初加速度較大 max 0.7 ms-2 然後加速度漸漸減少 在途中有剎車PHYSICS CUHK例子：電梯的運動 可量度加速度和高度的變化 開始上升或將要停止時，量得幾乎是均加速、減速的運動 途中幾乎是均速運動 S4-5物理的好例子PHYSICS CUHK運動錄像分析網站 物理園網址+/mvas http:/www.hk-phy.org/mvas 下載軟件 +所有例子PH
4、YSICS CUHK甚麼是運動錄像分析？利用運動錄像分析軟件，輸入實際比例，在影片中獲取運動中物體的在不同時刻的位置數據實際比例軟件顯示物體在不同時間的位置PHYSICS CUHK運動錄像分析 繪出運動關係線圖作分析利用運動錄像分析軟件內置的繪圖及曲線擬合程序利用 Excel 繪圖及曲線擬合PHYSICS CUHK中大物理系設計的運動錄像分析軟件 方便的介面 在錄像畫面上顯示運動數據位置 隨意修改運動數據 隨意選擇開始、終結的時間 選擇獲取數據的疏密PHYSICS CUHK中大物理系設計的運動錄像分析軟件 內置曲線擬合功能 多項式曲線擬合分析(不是數值微分)顯示擬合得出的參數 分段擬合(例：加
5、速+均速)PHYSICS CUHK中大物理系設計的運動錄像分析軟件 可選擇垂直、水平或二維平面運動分析 根據擬合結果繪出速度、加速度、能量等關係線圖PHYSICS CUHK例子：神舟五號的升空 求得初加速度 可與牛頓力學的預測比較MaMgFPHYSICS CUHK例子：斜面 斜面+銅磚(非常簡單的實驗！)可求得摩擦系數MaMgMgcossin=28.9o,=0.478=33.4o,=0.452=40.8o,=0.443PHYSICS CUHK如何作深入分析？輸出運動數據 利用 Excel 的規劃求解工具 任意參數、方程的擬合PHYSICS CUHK例子：單擺 單擺 周期、振幅、相位 阻尼(求得
6、阻尼系數)振幅大(非線性修正)cos(tAet.2sin4112200ATTglTPHYSICS CUHK例子：模擬觀測木星衛星從太陽系某天體或太空船看另一天體任何日期時間視野闊度.顯示軌道等.(NASA http:/space.jpl.nasa.gov/)PHYSICS CUHK例子：模擬觀測木星衛星觀測時間視野範圍：11.24 min與地球距離=874.63 x 109 m參考距離=874.63x109 m x(11.24/60)x/180=2.86x109 mPHYSICS CUHK例子：模擬觀測木星衛星1 格=0.09日PHYSICS CUHK例子：模擬觀測木星衛星 與真正觀測結合 可演示圓周運動與簡諧運動的關係、開普勒第三定律朱明中教授提供
