用方位径向摆演示李萨如图形的研究

通过对方位径向摆的弹性杆和摆球的固有振动频率进行分析,利用相机曝光方法研究了摆球李萨如图形.分析了摆线长度、初始释放角度、摆球质量等因素对摆球运行轨迹的影响,理论和实验符合较好.     

利用Tracker软件研究牛顿摆的运动

通过Tracker软件的自动追踪功能描绘牛顿摆的运动轨迹,得到牛顿摆运动过程中的位移与动量变化图像,由此分析牛顿摆运动过程中的周期变化特点、轨迹特点以及动量衰减过程.本实验能够定量分析牛顿摆的运动特点,实验过程直观、高效,实验结果具有科学性,对物理教学有一定的参考价值.     

利用Tracker软件研究有摆线弹簧摆内共振现象

利用Tracker软件追踪和分析了有摆线弹簧摆的内共振现象,实时描绘了内共振的振动位移图、相图、轨迹图和能量图,实验表明起振角对径向振动能有较大影响,摆线可以取代部分等长弹簧实现内共振,拟合计算的径向和横向振动的固有频率与理论结果一致。     

基于Tracker的雪崩现象演示实验

为了对雪崩现象进行实验演示,利用示波器、信号放大器、扬声器和Tracker软件,搭建了声波诱导崩塌的实验装置．利用该装置测量并计算了在不同频率声波诱导下,5种石英砂堆的静止角、稳定角和崩塌角,获得了其崩塌峰值频率与颗粒粒径的关系．     

利用Tracker软件研究扭摆的振动

利用Tracker软件自动追踪功能描绘扭摆振动图像,并利用其数据拟合功能拟合出扭摆振动曲线,分析扭摆在短时间内振动情况.调整扭摆的摆角,研究不同摆角的周期与衰减规律.相比传统实验,Tracker软件更加精确、直观、高效,同时实验结果精确度高.     

基于Tracker软件研究竖直方向阻尼振动的居家实验

设计了基于Tracker软件研究竖直方向阻尼振动的居家实验.选用橡皮筋和水果自制振子模型,利用Tracker软件对自制橡皮筋振子的阻尼振动进行研究,绘制橡皮筋振子模型在竖直方向上做阻尼振动的y-t图像,并通过数据拟合,计算出该阻尼振动的振幅、周期、圆频率、阻尼系数等,是利用生活物品进行大学物理实验的一次尝试.     

利用Tracker定量分析弹簧振子x-t图像的实验研究

在物理实验的设计中往往会使用到频闪照相机来分析物体运动的轨迹.然而频闪照相机在课堂教学中并不能很好地被大多数教师使用,而且频闪照相机对于照相机本身的要求也较高,给课堂教学带来了难度.在实验室中利用视频分析软件Tracker分析物体的运动轨迹是高校中研究此类问题的一种有效途径,希望通过研究和尝试,将高校中的研究方法带入高中的教学活动中,使高中的物理研究结果更趋向完整.以分析弹簧振子的简谐运动为例,对Tracker在高中物理教学中的应用进行探讨.     

Tracker处理自由落体运动实验中的误差研究

分析了Tracker软件研究自由落体实验的过程中,从录制到处理实验视频的每个步骤引入的误差,通过对比传统实验中得到相对误差的方法,研究Tracker软件处理自由落体实验误差的主要来源,逐步总结出一系列使用Tracker处理动态视频时减少误差的方法,并对不同方法处理同一套仪器录制视频的误差进行对比,结果显示,本方法的准确度较高,能够一定程度上提高应用Tracker分析实验结果的精度.     

方位径向摆的理论与实验研究

通过拉格朗日力学对方位径向摆进行建模分析,列出系统的拉氏函数,并考虑空气阻力的影响,通过数值计算得到方位径向摆的理论轨迹。自行搭建实验装置,通过控制变量的方法探究了摆锤的质量、释放的方位角度和释放的径向角度对方位方向最大振幅的影响,实验结果与数值计算结果符合较好,进一步证明理论的正确性。     

两种摆运动的视频分析

利用Trakcer视频分析软件,对大角度单摆和圆锥摆的角位移数据进行拟合分析,得到了大角度单摆的准周期性规律,并精确验证了向心加速度公式.     

基于Tracker软件测量人体空气阻力系数的研究

空气阻力系数是计算空气阻力的一个重要参数,与物体的迎风面积、表面光滑程度和形状有关。由于人体是一个不规则的形状,其空气阻力系数一般较难得到。本文把人在荡秋千时的运动巧妙地近似为一个单摆的阻尼振动,运用智能手机和Tracker软件,通过拍摄人荡秋千的过程,拟合出人体作阻尼振动时振幅随时间的变化曲线,并根据阻尼振动的相关计算公式得到人体的空气阻力系数。     

利用Tracker软件改进拉伸法测金属丝的杨氏模量实验

对拉伸法测金属丝杨氏模量实验进行了改进.针对传统的激光杠杆法实验中,激光光斑大、读数误差大的缺点,利用Tracker软件对激光杠杆法测杨氏模量中反射光斑的轨迹追踪,从而实现对杨氏模量的精确测量.结果表明,利用Tracker软件改进拉伸法测金属丝的杨氏模量实验,不仅能够提高测量精确,还能激发大学生的探索精神,培养大学生的创新意识.     

基于Tracker软件的羽毛球空气阻力及运动轨迹研究

空气阻力对羽毛球运动轨迹影响巨大,而羽毛球所受空气阻力系数难以求得.本文利用Tracker软件的自动追踪功能,建立了羽毛球动力学模型,计算了羽毛球空气阻力系数的大小,完善了羽毛球运动轨迹模型.     

基于Tracker软件的学生居家探究实验——以蹦极运动为例

本文设计了基于Tracker软件模拟蹦极运动的学生居家探究实验,用橡皮筋和橘子来模拟蹦极运动,再用Tracker软件分析所录制的蹦极运动视频,得到橘子在竖直方向上运动的位移、速度和加速度随时间变化的图像,通过与弹簧振子的运动过程进行对比,进而分析二者的运动规律并绘制出两者的机械能图像,是学生基于Tracker软件对真实生活情境进行自主研究性学习的一次探索.     

基于Tracker的非光滑下滑轨道的最速降线研究

最速降线问题是物理学上的经典问题之一,该问题的研究结果可以应用在排水管道铺设、逃生轨道设计、粮食输运等方面.本文提出可利用Tracker辅助进行非光滑最速降线问题的研究.在分析最速降线问题的基础上,制作非光滑下滑轨道实验装置,进行6个轨道的下滑实验;利用运动轨迹分析软件Tracker,从下滑视频中分析获得下滑过程的位移时间曲线,进而研究非光滑下滑轨道的最速降线问题.     

弹簧摆运动的研究

由初值用差分递推方法模拟弹簧摆的运动,把小球的运动分为横向和径向两个方向,经过研究得出:初始摆角的增大会影响径向的周期运动规律,而劲度系数的变化会影响横向的周期运动规律,大的劲度系数也会对径向周期振动的幅度造成起伏,选择小的摆角和合适的劲度系数可以近似地使小球在横向和径向两个方向上都作周期性运动,且两个方向上运动的耦合影响都很小.     

摆杆和摆杆座质量对复摆实验的影响

通过理论分析证明复摆实验装置中摆杆和摆杆座质量对实验的影响,指出在摆杆和摆杆座的质量不能忽略的情况下,由摆杆、摆杆座和摆锤组成的刚体并非固定刚体。针对现有的刚体系统重新设计实验方案,推导出利用该装置测量重力加速度的理论公式,实验结果证明该方案切实可行。     

开特摆测g实验的研究

根据开特摆的物理模型，用解析的方法，确定能使T-X曲线和T'-X曲线相交的大摆锤位置变化范围及在交点处小摆锤的位置，并由此给出调节摆锤位置的一冲方法．     

基于PASCO系统的混沌摆实验

基于PASCO系统研制了受周期外力驱动的混沌摆实验仪,调节混沌摆系统的参量可演示非线性动力学特征行为,描绘了无驱动及有驱动下的系统相位图,并分析了初值敏感性、奇异性(奇异吸引子)现象.应用混沌摆的动力学方程,进行Matlab仿真实验.实验结果表明:混沌摆实验系统动力学的性质依赖于振动频率值,系统驱动振幅必须大于一定阈值是混沌相出现的必要条件.