智能手机传感器在高中物理力学实验中的运用实践研究

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随着现如今科学技术的高速发展,使用智能手机初高中生越来越多。事实上,手机作为一种高度集成的电子科技产品,搭载了很多企业不同精度的传感器。人民教育出版社的高中物理教材多次提到传感器,甚至很多物理实验中用到了传感器,包括高中物理实验中用到了智能手机传感器,各种各样的传感器在整个高中物理实验中扮演着极其重要的作用。本文主要利用智能手机传感器对高中物理力学实验进行一些改进,以期为高中物理教师开展手机传感器物理实验提供一些有用的帮助和思路。通过分析实验中具体的现象,使实验者更容易理解和掌握抽象的物理定律、定理、概念和公式。在整个高中物理教学中,物理力学实验拥有十分重要的地位。然而,在实际的高中物理教学中,我们经常会面临实验仪器陈旧、实验现象不清、数据分析困难等诸多问题。因此,一些教育工作者将传感器技术引入高中物理实验教学。这些传感器具有测量数据准确、快速的特点,为高中物理实验课堂教学带来了极大的便利。但传感器相关的研究实验设备价格昂贵,数量太少,无法完全满足大量高中生的实验需求。智能手机集成了多种传感器。这些内置传感器性能强、精度高、响应速度快。他们还可以分析和收集各种相关的物理数据。非常适合高中物理课堂演示和高中物理实验教学。首先,本文简要介绍了国内外利用智能手机传感器进行高中物理实验教学的研究现状。然后,介绍了智能手机中几种具有代表性的传感器的功能开发特点和基本工作原理。智能手机主要包括加速度传感器、光学传感器、压力传感器、重力传感器、温度传感器、陀螺仪传感器和磁力传感器。最后,充分结合高中物理力学实验的教学内容,设计了四个基于智能手机传感器和物理实验App的高中物理力学实验,分别是智能手机光学传感器技术应用于高中动量守恒实验,智能手机光学传感器技术应用于高中机械能守恒定律实验,智能手机加速度传感器主要应用于牛顿第二定律实验,智能手机磁传感器应用于单摆实验。本文通过实验方法,对所设计的四个高中物理力学实验进行了实际操作。对一些高中学生和高中物理教师分别进行了大量的访谈,大部分高中学生十分地喜欢运用智能手机传感器和物理实验App做高中物理实验,在进行实验过程中,他们都得到了和理论相吻合的实验结果,一些学生非常情愿在物理课之后重复课堂上的实验;很多高中物理教师高度肯定了运用智能手机传感器和物理实验App改进高中物理实验。运用智能手机传感器和物理实验App改进高中物理力学实验,可以减少一些原有高中物理力学实验的误差,可以解释各种各样的物理现象和生活情景。
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