电影中的物理知识[古柏优讲]

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1、电影中的物理知识,1,科学教育,大家都喜欢看电影吧，想必大家都喜欢看那电影中的一幕幕精彩场面。可是大家知道这些场面是怎么做出来的呢？是根据什么理论依据呢？ 这些大都与物理知识息息相关，当然有些也违背了物理真理，今天我们就来研究一下电影中的物理知识。,2,科学教育,电影物理知识应用 各种电影简介 变形金刚 名侦探柯南第十二部剧场版：颤栗的乐谱 2001太空漫游,3,科学教育,电影的发明： 电影是人类史上的重要发明，它借助了照相化学、光学、机械学、电子学等多门学科的知识和原理。 电影最重要的原理是“视觉暂留”。科学实验证明，人眼在某个视像消失后，仍可使该物像在视网膜上滞留0.10.4秒左右。电影胶

2、片以每秒24格画面匀速转动，一系列静态画面就会因视觉暂留作用而造成一种连续的视觉印象，产生逼真的动感。 电影是人类史上的重要发明，它借助了照相化学、光学、机械学、电子学等多门学科的知识和原理。 电影最重要的原理是“视觉暂留”。科学实验证明，人眼在某个视像消失后，仍可使该物像在视网膜上滞留0.10.4秒左右。电影胶片以每秒24格画面匀速转动，一系列静态画面就会因视觉暂留作用而造成一种连续的视觉印象，产生逼真的动感。 电影是人类史上的重要发明，它借助了照相化学、光学、机械学、电子学等多门学科的知识和原理。 电影最重要的原理是“视觉暂留”。科学实验证明，人眼在某个视像消失后，仍可使该物像在视网膜上滞

3、留0.10.4秒左右。电影胶片以每秒24格画面匀速转动，一系列静态画面就会因视觉暂留作用而造成一种连续的视觉印象，产生逼真的动感。 1895年，法国的奥古斯特卢米埃尔和路易卢米埃尔兄弟在爱迪生的“电影视镜”和他们自己研制的“连续摄影机”的基础上，研制成功了“活动电影机”。,4,科学教育,他们的电影机由一个暗箱组成，里面装有35毫米凿孔胶片间歇运动的牵引机构和遮光旋转机构，并装有一个摄影镜头和放映镜头。 装上摄影镜头时，可以以每秒12幅的频率摄影，获得负片。取下摄影镜头，将曝光后的负片与另一条未曝光的胶卷贴在一起曝光后转成正片。 放映时，正片装入机内。点燃灯泡后，光束穿过胶片和镜头，静止的画面以

4、极短的间隔次高速地通过片窗，使影像在观看者的视网膜上暂留，观众便可看到一组活动的画面。 不过现在国内也有了数字影院 数字电影节目的发行不再需要洗印大量的胶片 它是存储在计算机/服务器中，由其作为数字放映机播放影片 有数字传输技术的保障，使整部电影在传输过程中不会出现质量损失，从而使观众可以与影片的导演看到相同的电影。也就是说，一旦数字电影信号发出，无论多少家数字影院，也不管它位于地球的什么位置，都可以同时映出同一个节目。同时数字放映设备还可以为影院提供增值服务，如实时播放重大体育比赛、文艺演出、远程教育等等，改变了影院胶片放映的单一模式 比如上海的IMAX立体巨幕影院 上海科技馆立体巨幕影院是

5、目前世界上最先进的影院之一，也是全中国最大的立体巨幕影院。 立体巨幕影院银幕巨大，它高18.3米，宽24.3米（相当于6层楼房的高度），可容纳观众441位。立体巨幕影院的放映设备采用当今世界上技术含量最高、画格最大的70毫米15齿孔IMAX双机放映系统。放映立体电影时，2台放映机同步放出映像，当观众戴上特制的立体眼镜时，映像通过光的偏振原理，使画面产生强烈的立体效果，犹如景物就在眼前，有伸手可触的感觉。6层楼高的巨大画面和6+1声道的音响系统，使观众产生强烈的震撼。,5,科学教育,电影的发明丰富了我们的生活，影视作品中的物理现象也随之出现。那些神奇，绚丽的场景都离不开物理知识。 下面让我来介绍

6、几部电影，来一起看看其中的物理现象,6,科学教育,变形金刚 变形金刚：堕落者的复仇是一部于2009年上映的真人拍摄电影，根据变形金刚系列和其玩具产品改编，本片和前集变形金刚一样由迈克尔贝执导。影片延续了上一部的剧情，增加了更多的金刚，并将场景延伸至包括法国、埃及、中国在内的众多国家。,7,科学教育,8,科学教育,9,科学教育,10,科学教育,11,科学教育,这正是变形金刚的开头狂派金刚降落的场景，它轻易就击沉了航空母舰。 它真的有这么大的威力么？,12,科学教育,假设堕落金刚在太空以一圆球飞行。,13,科学教育,那么它受：,14,科学教育,终端速度： 要算出其影响力需算出终端速度,15,科学教

7、育,根据圆，风阻系数，高速运动下n为2，质量等可求出空气阻力，再由空气阻力于重力相等可算出终端速度,16,科学教育,最后算出其能量相当于85kg的tnt黄色炸药。,17,科学教育,终端速度 物体在空气中做自由落体运动，但是因为空气中有阻力，所以造成加速度的减小。通常来说空气中的阻力我们可以视为Fair=kA V2 (k为一常数，为空气密度，A为物体的截面积，V为物体速度)，而在物体所受到的力为重力和阻力，因此可以表示为外力=重力+阻力，而当物体运动的速度越快时，所造成的阻力也就越大，当重力和阻力相等时，所受到的外力就会为零。因此物体将会成为等速度运动，此时的速度我们就称为终端速度。,18,科学

8、教育,名侦探柯南第十二部剧场版：颤栗的乐谱,19,科学教育,20,科学教育,21,科学教育,内容介绍 剧情大纲 只在其官方网站上公布了一张手绘海报，从中得知新作名字为战栗的乐谱，而从当中柯南将手摆在钢琴上的画面也能看出，本作将会以音乐作为题材，经历了计时器、魔法、摩天楼、海底宝藏等题材后，柯南这次又大玩音乐，这样的题材总给人一种充满悬念的感觉，经过前作绀碧之棺被恶评为没有悬念之后，看来新作战栗的乐谱将会在制造悬念上下功夫。 详细内容 近日，发生了以音乐家为袭击目标的连续杀人事件，被害人均出身于原著名钢琴家领衔的一所音乐学院。柯南等一行人，受到了这位钢琴家的邀请，出席由他出资建造的音乐厅的落成典

9、礼音乐会。音乐会的亮点是巴赫弹奏过的管风琴和世界著名的斯特拉迪瓦里琴的音色，以及拥有绝对音感的天才歌手的歌声。 可是，在音乐会正式举办前，陆续发生了许多可疑的事件。 而在音乐会当天，柯南和女高音秋庭被袭,飘流在河流中,兰等人所在的音乐会场，突然发生了大爆炸。众人被包围在火海中，河中的柯南和秋庭唱出了准确的音调,顺利向警察求助,柯南等人在音乐会场外心急如焚,音乐会场内的所有人却因为音乐馆的隔音效果不知道任何危险的靠近 室外，23根柱子被炸！ 最后，进入了音乐会场的柯南找出了凶手，柯南和会场内的所有人命悬一线。千钧一发之际，灰原用元太的竖笛吹出：36664（MI LA LA LA FA），被柯南猜

10、出是狙击（shoot)，佐藤从另一个地方开枪，凶手手中的遥控器掉落,被高木抓获。调音师说出了杀人的理由，和钢琴家解除了误会。 等小兰他们要走时，发现柯南不见了。喷泉处传来一阵小提琴的声音，小兰听出是新一在演奏，便追了过去。结果却看到柯南拿着小提琴，说新一已经走了。故事在美丽的乐曲与月光下的兰和柯南中结束。,22,科学教育,看点 1.国中的新一和小兰的温暖回忆 2.再次看到柯南音痴的情节 3.从这个剧场版看出柯南听力极佳（秋庭曾经询问柯南是否有绝对乐感，柯南否决说只是听力好而已） 4.在漂流在河中时,柯南再次使用他超强的踢球技术,把话筒踢了下来.然后和音秋庭联手用唱音节的方法拨打上了110 5.

11、柯南能神不知鬼不觉地把引爆炸弹的感应器从管风琴里拆下来. 6.小哀以笛声告诉柯南狙击手的存在，显示了两个人作为战友的默契 7.最后,作者交代了新一的最新特长拉小提琴. 8.佐藤到最后的漂亮狙击。,23,科学教育,24,科学教育,这是柯南中用嗓音打电话的情景，那么真的可以用嗓音打电话么？,25,科学教育,脉冲拨号 脉冲拨号是一种时域处理方法，在双音多频拨号前。它用脉冲的个数来表示号码数字。脉冲拨号方式对脉冲的宽度、大小、间距、形状都有着严格的要求，如果由于线路的干扰或其他原因而使得这些参数发生了变化，则可能引起号码接收的错误。另一方面，由于每个脉冲都占有一定的时间（一般每个脉冲占用的时间为100

12、ms），而使得这种拨号方式比较慢。当拨号时，用户通常会听到一串拨号音，老式的转盘电话就使用脉冲拨号。 脉冲按键式电话机（ha-p） 这是一种以电子电路加导电橡胶按键号盘替代机械旋转号盘的自动电话机，属于第三代电话机。其振铃电路、发号电路、通话电路有分立元件和集成电路两种；振铃信号输出有极化式电磁铃和音乐式电子铃两种。它的特点是按键号盘所发脉冲比较方便，还附着重拨键”和暂停键”，它以电子开关形式取代机械脉冲接点来发号，其速率是每秒10个脉冲（10pps）。脉冲按键发号同样具有三个脉冲参数，已在发号集成电路中作了固定，一般不易发生错误。这种话机对通信电压有一定要求。在无线电干扰严重的环境下，有时会

13、发生错号现象。该机种适用于步进制和纵横制式交换机。 音频按键式电话机（ha-p） 它以双音多频拨号信号（dtmf）代替了传统的脉冲拨号。按键上的每一个数字键（09）和符号键（、）均分别用高、低两个为正弦波的单音频信号来代表。高音频信号有4个1000hz的频率、低音频信号有4个1000hz的频率。如采用44的矩阵编码，则共有16种组合，叫作8中取2；但一般只用34排列共12种组合，叫作7中取2。 这种话机的最大特点是缩短了发号时间。例如拨（0796）8390234”，若用脉冲发号时，每个脉冲为100ms，位间隔时间为800ms，则所占时间是100（10+7+9+6+8+3+9+10+2+3+4）

14、+80010=15100（ms）=151s；改用音频发号时，每个号持续时间都相同，均为120ms，位间隔时间为108ms，则所占时间是1201110810=2400（ms）24s。显然，音频发号速度比脉冲发号快得多。 脉冲音频兼容按键式电话机（hapt） 这种按键式话机除采用脉冲发号外，还可用双音多频（dtmf）方式发号。它在话机侧面设有一个转换开关（pt）作为选择。一旦将电话机安装好之后，使用者就不要随意拨弄这一开关，以免造成失误。,26,科学教育,双音多频拨号 是柯南中所用的拨号方式。 双音多频信号（DTMF），电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码。 在使用双音

15、多频信号之前，电话系统中使用一连串的断续脉冲来传送被叫号码，称为脉冲拨号。脉冲拨号需要电信局中的操作员手工完成长途接续。 双音多频信号是贝尔实验室发明的，其目的是为了自动完成长途呼叫。 双音多频的拨号键盘是44的矩阵，每一行代表一个低频，每一列代表一个高频。每按一个键就发送一个高频和低频的正弦信号组合，比如1相当于697和1209赫兹(Hz)。交换机可以解码这些频率组合并确定所对应的按键。 双音多频键盘 1 2 3 A 697 Hz 4 5 6 B 770 Hz 7 8 9 C 852 Hz * 0 # D 941 Hz 1209 Hz 1336 Hz 1477 Hz 1633 Hz,27,科

16、学教育,所以，根据绝对乐感所发出的嗓音频率可以和拨号一致。打出去。,28,科学教育,在横波波长的定义是相邻两个波峰或波谷之间的距离，而纵波为相邻两个密部或疏部之间的距离，更简单的来说，就是波重复其波形的距离。而频率可以定义为某一个固定时间，波通过的数目，因此我们可以将波长和频率用一个公式连接：波长=波速/频率 =c/f,29,科学教育,2001太空漫游,2001太空漫游 (1968) 2001: A Space Odyssey 更多外文片名：Journey Beyond the Stars .(USA) (working title) Two Thousand and One: A Space Odyssey .(USA) (alternative spelling) 影片类型：科幻 / 冒险 导演：斯坦利库布里克 Stanley Kubrick,30,科学教育,31,科学教育,内容梗概 400万年前，人类的祖先大猩猩在非洲草原上生活，他们一开始并不知道死尸的骨头可以用来当工具，甚至当武器，但某一天不知哪儿来的一块长方形黑色巨石给了他们启发。于是，人类往前进化了关键的一步。2000年，