Ⅰ 利用數碼單反相機和頻閃光源拍攝高中物理實驗的自由落體運動的過程方法
數碼相機在物理演示實驗中的巧用
葉文義（隆山高級中學 浙江瑞安 325200）
摘 要：本文以《平拋物體的運動》一課教學為例，介紹了數碼相機在物理演示實驗中兩種巧妙的運用：一、利用數碼相機並配合視頻投影系統對演示實驗進行現場攝像，實拍實放。二、利用數碼相機的「多段」的神奇拍攝功能來拍攝、分析、研究高速運動的物體。
關鍵詞：數碼相機 平拋 攝像
隨著我國教育體制改革不斷深化的步伐，物理教育改革也發展迅速，其中不僅涉及教學內容、教學形式、教學藝術等方面的革新，而且教學手段的現代化、多樣化也逐漸成為物理教育改革的重要方面。當前豐富多彩的社會生活中，數碼相機的普遍應用已經成為人們生活、工作中不可缺少的得力助手，如何將數碼相機的應用引入到物理課堂教學中來，成為一種新型的教學手段，也正是物理教育改革的重要課題之一。筆者根據自己這幾年的嘗試，發現在課堂教學中特別在演示實驗教學中，引入數碼相機（帶「多段」拍攝功能、攝像功能及視頻輸出）則會有意想不到的教學效果。下面以《平拋物體的運動》一課教學為例談談具體的應用。
在《平拋物體的運動》一課的教學中，平拋運動是怎樣分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的？這是教學的重點和難點，要克服這個重點和難點則必需做好相關的演示實驗，在教材中設置如圖1所示的演示實驗和提供如圖2所示的頻閃照片。
圖1 圖2
而圖1中的演示實驗中物體運動太快，學生無法清楚的觀察中間的運動過程，只能憑落地時的一個聲音來粗略的判斷豎直方向是自由落體，更加無法判斷水平方向是勻速直線運動。對於這樣圖2所示的頻閃照片，它的缺點在於在拍攝過程中對實驗儀器要求較高（需要高精度、高頻率的頻閃閃光燈），操作過程復雜（嚴格地說必須在暗室中拍攝，而且有一些具體的攝影專業問題），如果是傳統攝影，還需要有一個沖洗等待的過程，其製作過程復雜，不利做課堂演示。而且學生看到的只是一張事先准備好的照片，缺乏真實感和直接感。 在這樣的教學方法下，這節課大部分只能是的理論宣講，學生無法做到通過觀察實驗、分析實驗而自主得出結論，只能憑借自身的能力水平想像該實驗的過程和結果，導致學生對平拋運動的分解和規律也只能是機械接受，整節課的教學效果不會太理想。如能巧妙的在演示中引入數碼相機，則對突破這一教學難點，會有意想不到的效果。下面具體介紹數碼相機在演示平拋運動的兩種方法。
一、利用數碼相機並配合視頻投影系統對平拋運動實驗進行現場攝像，實拍實放。
筆者根據教材的內容，對演示實驗如圖3所示進行改進：把兩條一模一樣得較光滑得斜槽一高一低固定在豎直演示板左側，在右上角固定一電磁鐵。
，
圖3
演示時利用數碼相機（帶攝像功能、視頻輸出）對演示實驗進行現場攝像，實拍實放，引導學生觀察、分析「慢鏡頭」錄像片段，從中得出平拋運動的規律，再從而完成該課的課堂教學，則取得較好的效果。具體操作分為以下幾步：
1．准備實驗儀器和攝像系統器材的選擇和連接：演示實驗裝置如圖3所示平放在水平桌面上。准備兩個一模一樣得鐵球。選擇高、中檔（帶攝像功能及視頻輸出）的數碼照相機，自帶監視彩屏，裝有50萬—300萬像素、較大尺寸CCD感測器，能達到更高的清晰度。。高、中機裝有3X-30X光學變焦鏡頭，且自動、手動功能齊全。把數碼相機直接安裝在蛇形管或可調照明燈支架上。將數碼相機的信號輸出端用屏蔽導線連接到計算機或直接連接到視頻投影儀上。
2．演示、拍攝、播放「平拋運動豎直方向是自由落體運動」的實驗：取兩個一樣的的小球，一個放在裝置左上角斜槽（較光滑）的某一高度用磁鐵吸住，另一個放在裝置右角相同的高度用磁鐵吸住。用開關自動控制：當第一個小球離開斜槽末端瞬間，另一個小球同時下落，一個做平拋運動，一個做自由落體運動，從背景方格紙可以看出他們在下落的整個過程中幾乎都在同一水平線上，最後同時落地。整個實驗過程用數碼相機拍下，學生觀察實物演示後，再讓學生直接觀察錄像，然後對錄像片的「慢放」分析，啟發學生分析並讓學生自己總結出平拋運動在豎直方向是自由落體運動。以下（圖4——6）是錄像片慢放時的幾個鏡頭。
圖4 圖5 圖6
3．演示、拍攝、播放平拋運動豎直方向是水平勻速直線運動：取兩個一樣的的小球，一個放在裝置左上角斜槽的離水平末段端某一高度用磁鐵吸住，另一個放在裝置左下角相同斜槽離水平末段相同的高度用磁鐵吸住。用開關控制讓兩個小球同時下落，一個做平拋運動，一個做近視勻速直線運動，從背景方格紙可以看出他們在運動的整個過程中幾乎都在同一豎直線上，最後同時到達右邊小網袋。整個實驗過程用數碼相機拍下，學生觀察實物演示後，再讓學生直接觀察錄像，然後對錄像片的「慢放」分析，啟發學生分析並讓學生自己總結出平拋運動在水平方向是勻速直線運動。以下（圖7——10）是錄像片慢放時的幾個鏡頭。
圖7 圖8
圖9 圖10
利用數碼相機進行拍攝時要注意以下幾點：
1. 拍攝時光源既為攝像配光也要有利於學生觀察實驗，可用日光色高頻電子鎮流高效節能燈或更大功率得白熾燈，特殊部位得照明有時需要小功率白熾射燈。所有光源均應配裝合適得燈罩，以防光線直射數碼相機鏡頭或學生得眼睛。
2. 用數碼相機拍攝小球得運動過程，要注意背景和小球之間的反差要大，拍攝時可直接安裝在蛇形管或可調照明燈支架上或用三角架，保證相機靜止不動。
二、利用數碼相機的「多段」的神奇拍攝功能來拍攝、分析平拋運動實驗。
所謂「多段」的神奇拍攝模式，具體地說，就是能夠在0.5秒內連續拍攝16幅照片，即每隔三十分之一秒拍攝一幅照片，這是極為難得的功能（中、高檔的數碼相機如型號為SONY-T1索尼相機就有）。只不過在這種拍攝模式下，圖片的質量要有所下降，500萬象素的照相機，此時每幅照片的象素僅為10萬左右（這也是專業數碼相機不設這一功能的原因），但對於我們中學物理實驗來說，這已經足夠了。如圖11就是用這一拍攝模式拍攝的平拋運動的照片。而圖12是利用Photoshop軟體將多個影像合成為同一幅照片後得到的結果，引導學生經數據分析證明，水平方向是勻速運動，豎直方向是勻變速運動，而且可以測出其加速度約為9.7m/s2。
在具體拍攝過程中要注意以下幾點。
1、拍攝時間間隔可以選擇，如筆者的SONY-T1就有每秒30幅、15幅和7.5幅三種選擇，但無論哪一種，每一次都只能連續拍攝16幅照片，因而每一種所能連續拍攝的時間是不一樣的，其中每秒30幅能持續拍攝0.5秒，每秒15幅能持續拍攝1秒，每秒7.5幅能持續拍攝2秒，由於能持續拍攝的時間都很短，所以都必須注意拍攝時機的把握，好在數碼相機不需要膠片，不行就重新拍。也有部分相機能持續拍攝很長時間，那就更好了。
3、由於拍攝對象是運動物體，所以如果快門速度太慢，拍攝得到的影像就會出現模糊現象，這時需要提高快門速度。當然很多數碼相機都是傻瓜照相機，不能進行光圈快門的控制，這時解決的主要方法有：提高拍攝環境的亮度和提高感光度（ISO）設定。如果還不能解決問題，可以使用曝光補償，以照片曝光不足為代價，來提高快門速度。
4．這種「多段」的神奇拍攝功能也可以配合視頻投影系統進行實拍實放，更加具有真實感。
從《平拋物體的運動》一課教學過程的實際效果來看，引入數碼相機的攝像功能和「多段」的神奇拍攝功能演示、分析實驗為該課的課堂教學創造了更加形象、直觀的教學效果，能夠吸引學生認知物理知識的濃厚興趣，對所學知識留有深刻的印象。
數碼相機的「多段」的神奇拍攝功能除了在研究平拋運動以外，還可以研究自由落體運動、簡諧運動、動量守恆等高速運動的物體. 其中研究動量守恆的實驗中，如果物體碰撞後出現反向運動，就很難用頻閃攝影來完成了，因為往復運動會使多個影像在同一底片上進行復雜的疊加從而難以辨認，而使用這種「多段」的神奇拍攝功能模式拍攝的照片就不存在這一問題，因為它是連續拍攝多幅照片的。
而數碼相機的視頻拍攝除了拍攝高速運動物體之外，也用它來拍攝暗環境下干涉、衍射條紋以及示波器波形攝像甚至進行顯微鏡視場攝像，如在 「布朗運動」演示實驗中，將帶有攝像功能的數碼照相機調試完後與光學通道對接插入立體顯微鏡攝影介面上，或拔除一個觀察目鏡插入目鏡筒內，將數碼相機的信號輸出端用屏蔽導線連接到一台大屏幕電視機上，或者連接到視頻投影儀上。這樣，在大屏幕電視或投影銀幕上就可以看到「布朗運動」的大幅畫面——大量的黃廣告色懸浮顆粒一直做無規律運動。課堂上，同學們在老師指導下，認真觀察、分析這些畫面，記錄某一顆粒在不同時刻的運動軌跡，進行熱烈的討論，加深對布朗運動實質的理解，所有這一切僅用幾分鍾就完成了，既節省了時間，亦取得了很好的教學效果。
數碼相機的攝像功能和「多段」的神奇拍攝功能除了實拍實放外，還可以將拍攝的內容通過視頻採集卡採集到計算機中，利用非線性編輯軟體Premeiere 6.0編輯成視頻文件，再用投影儀投放到銀幕上，適合做課堂演示，效果非常好。
總之，在課堂教學演示實驗中引入數碼相機，使課堂演示實驗更加豐富多彩，有效彌補了物理課堂教學中在某些實驗方面的缺陷，比用計算機直接模擬的方法更具有真實、直觀的特點。因此數碼相機的引入是物理課堂教學改革中教學手段的一項創新，將對教育改革和發展起到積極的推動作用。
參考文獻：
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2. 張 傑 牟其善 多媒體技術在頻閃照像法實驗中的應用 物理實驗 2004,第12期
Ⅱ 將如圖所示裝置放在光照充足、溫度適宜的環境中，觀察並分析實驗現象，能得出的結論是（）A．實驗後
由於甲和丁瓶中都是密閉的，而且小球藻產生的氧氣無法進入甲和丁瓶內，所以實驗後期甲瓶和丁瓶中的生物都只進行厭氧呼吸，A正確；
B、小球藻光合作用的產物有氧氣、葡萄糖和水，呼吸作用的產物有二氧化碳和水，所以光合作用的產物中沒有二氧化碳，B錯誤；
C、由於甲瓶中酵母菌的無氧呼吸會產生二氧化碳作為小球藻光合作用的原料，丁瓶中乳酸菌無氧呼吸不產生二氧化碳，所以乙管中小球藻比丙試管中小球藻的光合速率要高，C錯誤；
D、本實驗無法得出「小球藻產生O2和酵母菌產生CO2均在生物膜上進行」這樣的結論，D錯誤．
故選：A．
Ⅲ 七年級科學 實驗需要適當的...
摘要：
生物科學是一門實驗科學，生物課程中的科學探究實驗不僅能夠促進學習方式的改變，體驗科學過程和科學方法，更主要的是培養學生的創新精神。探究實驗設計的一般過程大致包括提出問題 作出假設 制定計劃 實施計劃 得出結論 表達和交流六個環節。設計探究實驗應遵循實驗材料和用具得當、單因子變數、隨機性、平行重復和設立對照幾個原則。提升探究實驗設計能力的途徑主要有開展講座、經典實驗學習、實驗設計訓練和實驗方案交流等多種形式。
關鍵詞：探究 對照 變數
生物科學是一門實驗科學，生物課程中的科學探究實驗是學生積極主動的獲取生物科學知識，領悟科學研究方法而進行的各種活動。學生能夠學會做科學探究實驗，不僅能夠促進學習方式的改變，體驗科學過程和科學方法，也能使學生形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀，更主要的是培養學生的創新精神。
《新課標》特別強調研究性學習，注重學生科學探究能力的培養，在教材的設計和編排上體現了這種教學理念。僅山東濟南出版社出版的七年級上冊《生物學》教科書上科學探究活動九個。下面我就談談自己如何在教學過程中如何訓練學生設計生物探究實驗的。
一、探究實驗設計的一般過程
1、提出問題 ：
在仔細觀察的基礎上提出你要探究的問題或研究的課題
2、作出假設：是指根據生活經驗和已知的科學原理對發現的問題通過創造思維而作出的假定性的結論。
3、制定計劃：選擇合理的實驗工具和適宜的實驗材料，確定科學的實驗方法和實驗步驟准備對提出的問題進行探究和驗證。
4、實施計劃：包括實驗的操作和觀測、實驗的記錄、實驗數據的分析和整理等等。
5、分析結果，得出結論
6、表達和交流 寫出實驗報告進行匯報和交流。制定改進措施和進一步的探究。
二、設計探究實驗遵循原則
在探究實驗設計時，除了要對所設計的實驗有一個整體設想，有一條清晰的思路和注意操作的可行性外，還要注意以下基本原則：
1、實驗材料和用具得當的原則
實驗材料和用具可以較方便的獲得；實驗材料要有穩定的生物學特性，材料數量足夠，用量合理。例如：我們在探究麵包蟲選擇生活環境的行為時，用一隻麵包蟲是不行的，要用10隻左右的麵包蟲，以防止一隻生活力下降，出現意外，以至於實驗不能正常進行。
2、 單因子變數原則
實驗必須盡可能的消除能擾亂實驗者對實驗因子進行正確觀察的無關因子。在一個實驗中至少有一個實驗因子和若干個受控制的因子，實驗者的任務是有意識的支配實驗因子，同時控制其餘的因子，使之穩定不變，以消除這些受控制的因子對實驗可能引起的影響。即控制其它因素不變，而只改變其中一個因素，觀察其對實驗結果的影響。例如探究光照對蚯蚓生活的影響中，只能設置光照不同這一個實驗變數，其他的實驗變數如溫度、土壤的濕度和土壤類型等必須相同。
3、隨機性原則：被研究的樣本是從總體中任意抽取得。這樣做的意義在於：一是減少和消除系統誤差；二是平衡各種條件，避免實驗結果的誤差。…..
4、平行重復原則
平行重復原則，即控制某種因素的變化幅度，在同樣條件下重復實驗，觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復，這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本，這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差，但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。在實驗設計中，為了避免實驗結果的偶然性，必須對所做的實驗進行足夠次數的重復，不能只進行1~2次便得出結論。例如：測定一個人的反應速度時，有必要重復幾次，求平均值，最後才能得出某人真實的反應速度。
5、 設立對照原則
對照的目的在於消除無關變數對實驗結果的影響。實驗對照原則是設計和實施實驗的准則之一。通過設置實驗對照，又排除無關變數的影響，又可增加實驗結果的可信度和說服力。按對照的內容和形式上的不同，通常有以下對照類型。
A、空白對照--空白對照是指不做任何處理的對象組。
B、條件對照 --條件對照是指給對象施以某種實驗處理， 但這種處理是作為對照意義的。
例如：設計甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發育的實驗：將15條同時孵化的同種蝌蚪（體長均為15），隨機分為3組（每組5條），在相同水質、飼料、溫度條件下飼養。A組加入甲狀腺激素，B組加入甲狀腺抑制劑，C組不加任何葯物。在飼養和實驗的10—12 天中，按時用標尺測量並觀察蝌蚪的生長變化情況。
在這個實驗設計中，A組為實驗組，B、C為對照組，其中，B組為條件對照，C組為空白對照。通過條件對照、空白對照的設置，更能充分說明實驗因子——甲狀腺激素能促進蝌蚪的發育
C、相互對照---相互對照是指不另設對照組，而是幾個實驗組相互比較。
例如：在探究種子萌發的外界條件時，把幾組實驗組合在一起，此為相互對照如圖示：
D、自身對照 --- 自身對照也是不另設對照組，實驗組與對照組放在同一對象上進行
三、提升探究實驗設計能力的途徑
1、開展講座，進行理論指導。有關實驗設計的知識可以通過專題講座的形式進行。主要讓學生了解實驗設計的一般過程和實驗設計的基本原則，探究實驗設計的一般方法，實驗條件條件的控制方法，實驗結果的顯示方法等
例如：1）實驗條件的控制方法主要有：
增加水中氧氣——增加水生植物、通氧氣； 除去容器中的CO2——NaOH
血液抗凝——加檸檬酸； 除去葉中原有的澱粉_______暗處理
除去葉中葉綠素——脫色處理； 除去光合對呼吸的干擾——遮光 等
2）實驗結果的顯示方法主要有：
光合速度——CO2吸收量； 呼吸速度——O2消耗量
原子途徑——同位素示蹤； 細胞液濃度大小——質壁分離和復原
細胞是否死亡——質壁分離的復原 ；甲狀腺激素作用——飼喂法
生長素作用——向光性； 胰島素作用——切除、移植胰腺 等等
3）化學物質的檢測方法主要有:
澱粉————碘液； 麥芽糖———斐林試劑；
CO2————通入澄清的石灰水；乳酸———石蕊試劑；
O2 ————熄滅、復燃； 蛋白質——雙縮脲反應等
2、 學習經典實驗，充分發揮書本應典實驗的示範作用，使學生學會實驗設計的一般方法。例如通過分析生長素的發現歷程和孟德爾遺傳規律的揭示過程使學生了解實驗設計的基本方法和步驟；分析巴斯德實驗，使學生學會了控制實驗條件；剖析「唾液澱粉酶對澱粉的消化作用」實驗，幫助學生掌握設立多因子變數方法等等。
3、強化訓練，培養實驗設計能力。
「實踐出真知」，學習的目的在於應用，只有將實驗設計的理論知識應用於實踐，才能形成相應的技能，真正學會設計實驗。在明確了實驗設計的基本原則和思路之後，一定數量的設計練習是必要的。
途徑一：課本實驗拓展 把課本中實驗的靈活地改變實驗的某個條件，讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計，使學生從中獲得成功感，增強對實驗設計的興趣；同時在「模仿」的過程中訓練學生實驗設計的思維方式，使學生初步形成實驗設計的思路。例如根據「唾液澱粉酶對澱粉的消化作用」一個課本實驗，可以向外拓展為唾液澱粉酶在不同溫度、不同的酸鹼度，不同的咀嚼攪拌程度下是否能夠消化澱粉三組課外探究實驗。
途徑二：補充完善實驗方案 如果讓學生一開始獨立設計完整的探究實驗肯定會有一定的難度，教師可以設計好一個不完整的探究實驗，遺漏中間重要的設計環節，讓學生補充完整，這樣由點及面，由局部到整體，循序漸進，逐漸學會設計實驗的技巧。
途徑三：實驗方案糾錯 對於一個探究實驗，教師給出多個設計發案，科學與錯誤都有，讓學生辨別分析正誤，並說明原因，以此來訓練設計能力。例如：在探究光照對蚯蚓生活的影響中，我設計了三個實驗裝置：A是土壤類型、濕度均相同，僅光照不同；B是土壤類型相同，但濕度和光照均不同；C是溫度和濕度相同，但土壤類型和光照不同。學生分析說明那個實驗裝置是合理的。由此學生學會設計對照實驗，明單一實驗變數的設計方法。
途徑四：採取開展興趣小組、觀看實驗錄象等多種形式，爭取家長配合、學校領導支持，從而多購買實驗材料，進行經濟援助等多種途徑，創造一切條件多做實驗，達到學生實驗設計能力提高的目的。
4、學生實驗設計方案進行交流，提高實驗設計能力
由於實驗設計題具有開放性的特點，再加上每個學生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑，設計水平高低不同，設計的方案是多種多樣的。所以，在進行了一定數量的設計訓練後，教師要及時給予點撥或引導學生交流設計成果，總結出生物實驗設計方案的基本思路和評價標准(科學合理、設計簡捷、效果明顯等)，從而使學生鞏固實驗設計方法，提高實驗設計的能力。另外，通過學生對實驗設計方案的討論，可以互相取長補短，完善設計方案，豐富設計內容。同學的啟示和教師的點撥豐富了設計的思路，啟迪了思維，通過交流點撥使每個同學對問題的理解更加全面和深入，實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。
三、實驗設計的實例分析
探究光對鼠婦生活的影響
提出問題：光會影響鼠婦的生活嗎？
作出假設：鼠婦生活在陰暗的環境中，光會影響鼠婦的生活。
假設的依據是：根據生活經驗，在磚頭、石塊底下能夠找到鼠婦，在明亮的地方哪沒有。
制定計劃：
材料用具：每個小組10隻生理狀況相同的鼠婦、濕土、鐵盤、不透光的紙板、玻璃板、鑷子等
（ 體現材料和實驗用具得當的原則）
實驗裝置：
如圖示：在鐵盤內放上一層濕土，以橫軸中線為界，
一側蓋上不透光的紙板，一側蓋上玻璃板，設計具有
明顯區別的陰暗和明亮兩中實驗環境。（設置對照實驗）
3、設計觀察記錄表
時間（分鍾）
實驗環境
統記數據（個）
1
2
3
4
5
…
10
陰暗
明亮
實施計劃：
1、選擇合作夥伴組成探究小組，全班分成8-10組進行實驗
2、在兩種實驗裝置的中央放置等量的鼠婦。
3、靜置4-5分鍾以後，每隔一分鍾統計一次鼠婦在兩種環境的個體數量。統計10次。填入觀察記錄表中。
得出結論：處理和分析數據，得出實驗結論
計算全班同學各組的平均值（體現平行重復的原則）
組別
環境
1
2
3
…
10
平均值
陰暗
明亮
結論：鼠婦喜歡生活在陰暗的環境中。
表達和交流：各小組交流探究過程和結論。結論不一致，分析原因。修改完善計劃，進一步探究。
四 、設計探究實驗應注意的事項
1、准確把握實驗目的，即需要探究的生物學事實。實驗目的是整個實驗設計的靈魂，所有實驗步驟的設計都要圍繞實驗目的來進行。
2、恰當選擇實驗對象或實驗材料，選擇最能體現此生物學事實的具體對象，如細胞、組織、器官或生物個體；選擇的實驗材料同質性：即同一生長發育期，遺傳物質、體征和生活環境相同。
3、精心策劃實驗方法。實驗方法的策劃是整個實驗設計的精髓，是一個好的實驗設計最富創意的閃光點，也是搞好實驗設計的關健所在。
4、准確設置對照組實驗，控制和消除無關變數對實驗結果的影響。基本的實驗方法選定後，緊接著設計具體的操作細節，如何設置對照實驗，這由於實驗設計題常常開放度較大，設計的實驗步驟甚至在方法上可能不統一，但只要是科學的、合理的、可行的，都應給予認可。）
5、細心注意對實驗條件、材料用具和裝置的理化條件和生物學方法處理後，認真研究實驗裝置設計的嚴密性和合理性；
6、仔細觀察實驗現象，要真實、准確、詳細記錄實驗結果，只考慮單一實驗變數對結果的影響；實驗現象應該是具有可描述性的。
7、認真分析原因，全面討論結果，無論實驗成功與否都要分析原因，對實驗要進行多角度、全方位的分析討論。修改完善實驗方案，制定改進的措施，以便進行進一步的探究。
總之, 要真正讓學生學會設計探究實驗，不僅要有豐富的理論知識，但最關鍵的是讓學生親自操作實驗，在體驗的過程中積累經驗，從做中學，讓學生歷經科學活動，接受過程鍛煉，這對於學生提高實驗設計水平，進行學習方式的改革，和培養創新意識是非常重要的。同時，指導學生設計實驗的方法和技巧需要在教學實踐中不斷完善和提高。
Ⅳ 回顧實驗和探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）（1）探究杠桿的平衡條件： 准備 實驗前調節
（1）在實驗時，為了便於直接從杠桿上讀出力臂，調節杠桿在水平位置平衡；圖中左邊為2G×4L=8GL，因此右邊鉤碼為4G×2L=8GL；所以杠桿平衡條件是：
動力×動力臂=阻力×阻力臂．
（2）①根據採用控制變數法，要使小車在水平面上具有相同的初速度，可以讓小車從斜面的同一高度滑下．
據小車滑行距離的遠近可知：平面越光滑，小車運動的距離越遠．
②小車受到的阻力越小，小車速度減小的越慢；進一步推理：如果運動的物體不受任何力的作用時，將做勻速直線運動．
③本實驗用到的研究方法有控制變數法和轉換法．
利用此裝置還可以探究動能和速度的關系；可以得出結論：物體質量一定，速度越大，動能越大．
故答案為：（1）水平；4；動力×動力臂=阻力×阻力臂；（2）同一高度；距離；勻速直線；控制變數；動能和速度；物體質量一定，速度越大，動能越大．