利用智能手机居家测量声速和重力加速度
2021-12-29苗红梅杨智敏
大学物理 2021年1期
苗红梅,杨智敏
(延安大学 物理与电子信息学院,陕西 延安 716000)
实验是物理学研究的重要方法,物理理论的建立依赖于实验,物理理论的验证离不开实验. 大学物理实验是一门基础课程,它不仅需要学生掌握基本的科学原理,而且要求学生动手去实践,通过实验加深对基本原理的认识,激发学生探索自然规律的热情,提高学生的实践能力、数据分析能力和解决问题的能力.
随着时代的发展和科技的进步,科技不仅给人们的生活带了巨大的变革,也给大学物理实验教学带来了机遇和挑战. 传统的实验教学基本都是老师演示一遍,然后学生自己做一遍,缺少思考,缺乏合理性、科学性和有效性的验证[1]. 科技的发展为打破这种传统的教学方式提供了可能. 手机已成为了人们生活的必需品,手机内置的传感器已达十余种,如加速度传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、麦克风传感器、压力传感器和温度传感器等.基于这些传感器开发的应用软件,为实验的进行提供了多种可能[2,3],使得物理实验不再局限于实验室,也可以在家里进行. 由亚琛工业大学物理研究所开发的phyphox软件,利用手机中的传感器进行实验[4],如使用加速度计检测摆频,或使用麦克风测量多普勒效应,基于麦克风传感器和多普勒效应原理测量出接收频率,从而由频率的变化确定接收器和声源的相对运动速度,该实验中频率是由自相关算法确定的,不同于计算全部……
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