智能手机在物理教学中应用研究现状及展望

介绍了近几年国内外智能手机在物理实验和教育技术中的应用现状,并对这些实验思路和使用方法进行了梳理,总结了智能手机具有普及率高、测量精确、功能广泛等优点,然后根据国内实际情况对智能手机在物理教学中的应用前景进行了思考和展望.     

采用GRIN透镜之光纤加速度计原理分析

根据近轴子午光线方程,研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合,分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时,对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖,体积极小,精度高,成本低之自聚焦透镜光纤加速度计是合理可行的。     

采用GRIN透镜之光纤加速度计原理分析

根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理。据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数之选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖，体积极小，精度高，成本低之自聚焦透镜光纤加速度计是合理可行的。     

力平衡式加速度计在高低角测量方面的应用

介绍力平衡式伺服加速度计的原理，结构以及在高低角测量方面的应用方法。     

惠更斯原理及其应用的教学处理

对惠更斯原理采用了一种新的教学方法处理.     

采用GRIN透镜的数字式光纤加速度计系统设计

为使测量加速度计的传感器小型化、不受电磁干扰 ,根据GRIN透镜在 1 / 4波节处具有入射光线与出射光线成中心对称的特性[1 ] ,首次提出并研制了采用GRIN透镜的微型光纤加速度计。闭环负反馈电路设计技术被应用于该加速度计中 ,使之成为一个具有调宽脉冲再平衡性能的新颖加速度测量系统。通过对该系统进行数字仿真和精度定量分析 ,结果表明 ,该光纤加速度计具有测量线性范围宽、精度高的特点 ,可广泛应用于惯性测控系统中     

光学纤维面板原理及应用

光学纤维面板应用于各种电子光学仪器中能显著提高电子光学器件的性能，在国外被称为电子光学的一次革命，对光学纤维面板传像原理，主要特征，应用情况及纤维光锥和纤维倒像器作了简要介绍。     

用智能手机传感器测量重力加速度的新方法

利用智能手机内置的压力传感器和温度传感器设计了一个新实验.通过测量相对海拔高度与气压的关系,通过线性拟合获得重力加速度.这种新的实验方法无需额外装置,且实验过程简单易行.     

用智能手机探究电梯中的超重与失重现象

利用智能手机自带的加速度传感器,借助相应手机软件得到电梯升降过程中加速度随时间变化图像, 解决了体重计或弹簧测力计读数转瞬即逝、不方便记录分析的问题. 同时,还可以利用牛顿第二定律对超重、失重 现象蕴含的物理规律进行探究. 通过实践,让学生理解产生超重与失重现象的条件和实质     

无线加速度计在超重失重实验中的应用

: 用传统的指针式仪器演示超重、 失重时, 实验现象转瞬即逝, 不易观察. 利用 MPU 6 0 5 0和2. 4 G无线技 术实时采集加速度值并将其可视化, 以实时图像、 生成数据表供用户进行实验分析, 克服了传统实验的不足, 更容易 激发学生的学习兴趣.     

基于智能手机光传感器验证点光源光照强度与距离的平方反比关系

基于智能手机光传感器,可实现实时测量和采集光强数据.借助phyphox软件设计实验实时测量光强分布验证了点光源光照强度与距离的平方反比关系.     

利用智能手机磁传感器测量亥姆霍兹线圈磁场

通过预实验确定智能手机磁传感器的位置后,用其测量亥姆霍兹线圈轴线的磁场分布,验证毕奥-萨伐尔定律及磁场的叠加原理,提供一种较为精确而简便的测量磁场的新方法.     

基于智能手机研究电梯运行物理特性

电梯是高层建筑必不可少的垂直交通工具,乘坐舒适度逐渐成为民众关注焦点.针对乘坐电梯产生耳鸣的问题,基于智能手机气压传感器、加速度传感器和物理实验应用程序phyphox,对高层建筑电梯运行物理特性进行研究,结果表明电梯运行速度和加速度过大,导致气压的变化幅度及变化速率超过阈值范围,导致部分耳膜较为敏感住户产生耳鸣现象。根据实验结果调整优化电梯运行参数以后,乘客耳鸣问题得到解决,体现"从生活走向物理,从物理走向社会"。     

基于智能手机研究无人机飞行高度与垂直速度

文章基于智能手机气压传感器和phyphox应用程序,研究无人机飞行高度与垂直速度,结果表明该方法具有较高可行性.通过增强物理实验趣味性,激发学生学习兴趣和探究欲望,加深学生对无人机垂直运动特性的理解.     

基于智能手机加速度和速度传感器刚体转动惯量的测量

将智能手机的加速度和速度传感器引入三线摆法测量刚体转动惯量实验中,使刚体摆动的周期性过程更加形象化,并通过手机自动绘制的“加速度-时间”和“速度-时间”图像获取刚体摆动周期,实现对刚体转动惯量的测量。实验结果表明,智能手机传感器测量数据合理,相对误差在实验允许范围内。将智能手机引入大学物理实验教学,不仅可以增强学生对新技术的认知,激发学生对新知识的渴望,而且可以拓展学生思维,培养学生创新精神。     

基于智能手机的振动现象研究及应用

本文利用智能手机内置传感器与Phyphox软件,探究了简谐振动的周期公式和耦合双自由度振动的规律,测量了多自由度振动系统(人行天桥)的固有频率.实验结果表明,用手机和Phyphox得出的简谐振动周期公式与理论公式非常接近.对双自由度系统,验证了简正模思想在分析耦合振动系统是可行的.对于桥梁这样复杂的多自由度振动系统,运用手机就可以很方便地测量其固有频率.     

利用智能手机演示拍现象和人眼的三维视觉原理

探索了智能手机在大学物理实验中的两个应用,即演示拍现象和演示人眼的三维视觉原理。在智能手机上安装频率发生器APP,使手机同时输出两个频率接近的简谐声波,可以听到声音时大时小的声音上的拍现象;测量了拍频,证实了拍频等于两简谐振动的频率之差。用智能手机首先拍摄一张照片,然后平移6.0 cm,即大约人的两个瞳孔的距离,再拍摄一张照片;将这两张照片同时显示在智能手机上,将手机放入VR眼镜,可以通过VR眼镜观察到三维的图像,演示了人眼的三维视觉原理。     

采用自聚焦透镜光纤加速度计研究

本文根据近轴子午光线方程，研究了自聚焦透镜光纤加速度计的工作原理；根据光功率耦合，分析了光纤和自聚焦透镜物理参数的选择。同时，对自聚焦透镜倾斜的影响给出了定量分析。本文从理论上证明了这种结构新颖、体积极小、精度高、成本低的自聚焦透镜光纤加速度计是可行的。     

经典光学原理的现代应用及其启示

以激光器聚光腔、光纤和激光器布儒斯特窗为例,介绍了经典光学原理在现代工程技术中的应用,分析了从中得到的启示.