智能手机在力学实验中的应用研究 毕业论文.docx

目录

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1前言 1

1.1研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

2理论基础 3

2.1建构主义理论 3

2.2力学与力学实验 3

2.3智能手机的传感器 5

2.3.1加速度传感器 5

2.3.2光线传感器 5

2.3.3磁感应强度传感器 6

2.3.4声音传感器 6

2.3.5距离传感器 5

2.4实验应用软件 6

2.4.1Phyphox软件 6

2.4.2Track软件 7

2.4.3Motionshot软件 8

2.4.4VernierVideoPhysics软件 9

2.5基于智能手机设计的实验项目 10

3基于智能手机的实验设计 11

3.1自由落体运动 11

3.1.1手机传感器测自由落体加速度 11

3.1.2利用tracker软件探究自由落体运动 14

3.2弹力 16

3.2.1用智能手机传感器测量弹簧的劲度系数 16

3.3摩檫力 18

3.3.1用phyphox软件来研究物体启动和停止过程中静摩擦力反向 19

3.4牛顿第一定律 19

3.4.1利用motionshot软件探究伽利略单斜面实验 20

3.5超重和失重 22

3.5.1利用phyphox软件研究电梯中的超重和失重现象 22

3.5.2利用phyphox软件研究人在上向下蹲时的超重和失重现象 24

3.6抛体运动的规律 26

3.6.1用tracker软件探究斜抛运动的特点 26

3.6.2用tracker软件探究平抛运动的特点 28

170553.6.3用VernierVideoPhysics软件探究平抛运动的特点

30

3.7.1用phyphox探究向心加速度与角速度之间的关系 33

3.8弹性碰撞和非弹性碰撞 35

3.8.1小球弹跳实验 35

3.9简谐振动的描述 38

3.9.1利用手机的连拍功能描述简谐运动 38

3.9.2利用tracker软件描述简谐运动 40

3.1单摆 41

3.10.1探究周期和摆长的定量关系 44

3.11实验：用单摆周期测量重力加速度 44

3.11.1用phyphox的光传感器测单摆的重力加速度 44

4结论与展望 47

参考文献 47

致谢 49

智能手机在力学实验中的应用研究

摘要：应用智能手机内置的光线传感器、重力传感器、陀螺仪等多种传感器和phyphox、VernierVideoPhysics、motionshot等相关软件，梳理与研究了高中物理自由落体运动、超重和失重、弹力、圆周运动等11个力学实验，通过具体的实验设计、操作与分析不但呈现了智能手机强大的测量与检测功能，为一线老师开发实验资源提供参考，还为学生应用智能手机进行实验探究、理解物理规律提供范例。

关键词:智能手机；力学实验；手机传感器；手机软件

ApplicationofSmartPhoneinMechanicsExperiment

Abstract:ApplicationofSmartPhoneBuilt-inLightSensor,Gravitysensor,gyroscopeandothersensorsandphyphox,VernierVideoPhysics,motionshotandotherrelatedsoftware,Elevenmechanicsexperiments,suchasfreefallingmotion,overweightandweightlessness,elasticityandcircularmotion,werestudied.Throughtheconcreteexperimentdesign,theoperationandtheanalysisnotonlypresentthesmartphonepowerfulmeasurementandthedetectionfunction,Itprovidesareferenceforteacherstodevelopexperimentalresources,andalsoprovidesanexampleforstudentstousesmartphonestoexploreandunderstandthe