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数字化设备在进入家庭的时候，我就在思考如何将家庭设备有效地应用在高中物理课堂教学中，可以用之调动学生学习的积极性，激发学生的学习兴趣，发挥学生的想象思维，更有效地提高课堂教学的效率。用数码相机研究抛体运动便是其中之一。
在研究平抛运动的实验中，物体运动轨迹的得出是本实验成功与否的关键。实验方案均是描绘小球做平抛运动时在不同时刻的位置，然后用光滑的曲线将各位置连接起来得出小球平抛运动的轨迹。在现行的人教版高中物理必修二中介绍了用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹，现摘录如下：
“……可以用它（数码相机）拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹”。
一、主观推测看到上面的介绍，如果用数码相机拍摄几张连续的照片，每张照片上可以拍摄下小球的一个或几个位置，把几张照片叠加，进行电脑合成后即可得到类似频闪照片样的效果，用平滑的曲线连接各点就得到小球做平抛运动的轨迹。这种方案应该比较易于操作，可用于课堂演示实验。由于小球只需要做一次平抛运动就可以得出轨迹，从而避免了小球多次平抛运动初速度不同带来的误差，实验的精确度也高了。
二、实验操作过程爱好摄影的我恰好正保管着学校的数码单反照相机和数码摄像机。怀着激动的心情，立刻拿来数码摄像机、摄影灯、三脚架和平抛运动实验器材，架好数码摄像机和摄影灯。让一个学生做实验，我负责拍摄。拍摄完成后导出录像，并用截图软件截了几张图后，发现每张照片并不是课本上所介绍那样，而是小球在不同位置留下一连串断断续续的影子，根本看不到一个完整的小球的照片。
三、失败反思造成这种结果的原因是什么呢？通过查找资料后，我猜测可能是在摄像机的工作原理上的问题：摄像速度以每秒20帧为例，数码摄像机完成一帧图像的扫描与存储需要的时间应该小于1/20秒。为了优化图像和提高扫描速度普通摄像机一般采用隔行扫描方式。如果在完成几行扫描的时间内，由于小球速度比较快，产生了一定的位移，即摄像机还没有扫描完小球在第一个位置时的整个图像，球即由第一个位置运动到下一个位置了，那么图像中只能反映出部分球体。这样连续不断扫描，小球就在不同的位置留下了连串的影子，造成了如前所述的结果。虽然用几张照片合成后仍然可按照教材上的做法得出平抛运动的轨迹，可实验的信服度会有所下降，更重要的缺点是：需要多张照片叠加才能得到轨迹，操作比较繁琐；多张照片叠加时不可能完成重叠，这样实验的精确度也比较差。
四、灵光闪现上面的照片给我了新的启发：如果改用数码照相机，并将快门速度手动调节到比较长的时间，拍摄时小球在运动过程中所有经历的位置都会被曝光，这样就可以在一张照片上获得小球的运动轨迹。这种做法的优点一是省略多张图叠加时带来新的误差；二者可避免用光滑的曲线连接各个小球的位置引起的误差；三是实验操作更加简便易行。
五、再次实验我重新树立起信心，改用数码单反照相机。调节相机的快门速度为1秒，光圈为F36。这是因为曝光时间比较长，需要通过镜头的光量比较小，所以选择比较大的光圈，以保证照片不能过度曝光。重新让学生做这个实验，而我将相机快门速度以0.8秒为起始值，逐渐增加快门速度，猛拍了十多张照片。用ACDSee一张张地查看照片，结果还是让我失望到了极点——几乎没有一张照片上能够看到小球运动的轨迹。仔细回顾拍摄原理，得到轨迹绝对是没有问题的。我立即用photoshop打开其中的一张，仔细调节亮度与对比度，将照片放大到100%后，慢慢拖动照片查看，心跳的时刻终于来到了——看到一段不明显的类似抛物线的亮线。再将其他照片作同样的操作后也看到了这样的亮线——这肯定是小球的反光点运动轨迹！但由于背景比较亮，与小球反光点的差别不太大，所以不仔细看是难以分辨出来的！找到原因后，我让一个学美术的学生立刻涂一张黑的画纸做背景，拿起相机到一个比较暗的室内，并找来画室中的聚光灯做主光源。不用辅助光的原因是我只希望得到小球上一个反光点的轨迹，辅助光只会增加小球反光点数量，不利于提高实验精度。将聚光灯放置在实验装置前45度位置，仍然用1秒快门速度，F36光圈拍摄。重复几次实验，结果在得到的照片中都能看到清晰的抛物线了。为了简化操作并能够更加清晰地观察与测量，还要用图片软件对照片进行一些处理：将照片改成灰度照片，并适当调节亮度与对比度就可以得出一张清晰的平抛运动物体的轨迹。
六、实验后的反思在这个实验中，拍出的照片不尽如人意：由于采用背景材料不得当，使照片中的局部反光比较严重，影响到图片中的小球轨迹。但可作如下改进：采用反光比较弱的黑色绒布做背景就不会造成局部反光从而影响整个画面效果；仔细调节主光源的位置，采用表面更加光滑的小球使反光点更小，看到的亮线将更加细，使实验的误差减到最小；采用木质刻度尺，漫反射光线增强会使刻度尺刻度更加清晰。老师和同学们，看完后是不是想动手实际拍摄一下呢？期待您拍出完美的实验照片与大家共享。
(责任编辑 黄春香）
在研究平抛运动的实验中，物体运动轨迹的得出是本实验成功与否的关键。实验方案均是描绘小球做平抛运动时在不同时刻的位置，然后用光滑的曲线将各位置连接起来得出小球平抛运动的轨迹。在现行的人教版高中物理必修二中介绍了用数码照相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹，现摘录如下：
“……可以用它（数码相机）拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片。如果用数学课上画函数图象的方格黑板做背景，就可以根据照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹”。
一、主观推测看到上面的介绍，如果用数码相机拍摄几张连续的照片，每张照片上可以拍摄下小球的一个或几个位置，把几张照片叠加，进行电脑合成后即可得到类似频闪照片样的效果，用平滑的曲线连接各点就得到小球做平抛运动的轨迹。这种方案应该比较易于操作，可用于课堂演示实验。由于小球只需要做一次平抛运动就可以得出轨迹，从而避免了小球多次平抛运动初速度不同带来的误差，实验的精确度也高了。
二、实验操作过程爱好摄影的我恰好正保管着学校的数码单反照相机和数码摄像机。怀着激动的心情，立刻拿来数码摄像机、摄影灯、三脚架和平抛运动实验器材，架好数码摄像机和摄影灯。让一个学生做实验，我负责拍摄。拍摄完成后导出录像，并用截图软件截了几张图后，发现每张照片并不是课本上所介绍那样，而是小球在不同位置留下一连串断断续续的影子，根本看不到一个完整的小球的照片。
三、失败反思造成这种结果的原因是什么呢？通过查找资料后，我猜测可能是在摄像机的工作原理上的问题：摄像速度以每秒20帧为例，数码摄像机完成一帧图像的扫描与存储需要的时间应该小于1/20秒。为了优化图像和提高扫描速度普通摄像机一般采用隔行扫描方式。如果在完成几行扫描的时间内，由于小球速度比较快，产生了一定的位移，即摄像机还没有扫描完小球在第一个位置时的整个图像，球即由第一个位置运动到下一个位置了，那么图像中只能反映出部分球体。这样连续不断扫描，小球就在不同的位置留下了连串的影子，造成了如前所述的结果。虽然用几张照片合成后仍然可按照教材上的做法得出平抛运动的轨迹，可实验的信服度会有所下降，更重要的缺点是：需要多张照片叠加才能得到轨迹，操作比较繁琐；多张照片叠加时不可能完成重叠，这样实验的精确度也比较差。
四、灵光闪现上面的照片给我了新的启发：如果改用数码照相机，并将快门速度手动调节到比较长的时间，拍摄时小球在运动过程中所有经历的位置都会被曝光，这样就可以在一张照片上获得小球的运动轨迹。这种做法的优点一是省略多张图叠加时带来新的误差；二者可避免用光滑的曲线连接各个小球的位置引起的误差；三是实验操作更加简便易行。
五、再次实验我重新树立起信心，改用数码单反照相机。调节相机的快门速度为1秒，光圈为F36。这是因为曝光时间比较长，需要通过镜头的光量比较小，所以选择比较大的光圈，以保证照片不能过度曝光。重新让学生做这个实验，而我将相机快门速度以0.8秒为起始值，逐渐增加快门速度，猛拍了十多张照片。用ACDSee一张张地查看照片，结果还是让我失望到了极点——几乎没有一张照片上能够看到小球运动的轨迹。仔细回顾拍摄原理，得到轨迹绝对是没有问题的。我立即用photoshop打开其中的一张，仔细调节亮度与对比度，将照片放大到100%后，慢慢拖动照片查看，心跳的时刻终于来到了——看到一段不明显的类似抛物线的亮线。再将其他照片作同样的操作后也看到了这样的亮线——这肯定是小球的反光点运动轨迹！但由于背景比较亮，与小球反光点的差别不太大，所以不仔细看是难以分辨出来的！找到原因后，我让一个学美术的学生立刻涂一张黑的画纸做背景，拿起相机到一个比较暗的室内，并找来画室中的聚光灯做主光源。不用辅助光的原因是我只希望得到小球上一个反光点的轨迹，辅助光只会增加小球反光点数量，不利于提高实验精度。将聚光灯放置在实验装置前45度位置，仍然用1秒快门速度，F36光圈拍摄。重复几次实验，结果在得到的照片中都能看到清晰的抛物线了。为了简化操作并能够更加清晰地观察与测量，还要用图片软件对照片进行一些处理：将照片改成灰度照片，并适当调节亮度与对比度就可以得出一张清晰的平抛运动物体的轨迹。
六、实验后的反思在这个实验中，拍出的照片不尽如人意：由于采用背景材料不得当，使照片中的局部反光比较严重，影响到图片中的小球轨迹。但可作如下改进：采用反光比较弱的黑色绒布做背景就不会造成局部反光从而影响整个画面效果；仔细调节主光源的位置，采用表面更加光滑的小球使反光点更小，看到的亮线将更加细，使实验的误差减到最小；采用木质刻度尺，漫反射光线增强会使刻度尺刻度更加清晰。老师和同学们，看完后是不是想动手实际拍摄一下呢？期待您拍出完美的实验照片与大家共享。
(责任编辑 黄春香）