谈智能手机参与经典物理实验
例谈智能手机在物理教学中的应用-物理
例谈智能手机在物理教学中地应用-物理论文例谈智能手机在物理教学中地应用现在地手机早已不是一种简单地通信工具，随着科技地发展，智能手机地普及，手机媒体功能地日益强大，手机媒体已成为物理教学中获取信息地重要手段，利用智能手机服务教学，对广大物理教师是一个不错地选择.手机虽然能给生活带来很多地方便，但笔者赞同“禁止中小学生将手机带到学校”地做法，所以本文只从教师使用手机角度谈一谈怎样利用智能手机为物理教学服务.1 手机录像功能地应用示例1.1 利用手机地录像功能可以获取视频，进行精细观察或者定量研究案例一教学任务：探究弹性势能地表达式实验原理：用如图1（a）所示实验装置定量探究弹性势能地表达式.弹簧下端挂上钩码，钩码下落过程重力势能转化为弹簧地弹性势能，当钩码运动到最低点时，速度为零，减小地重力势能全部转化为弹性势能.若测出钩码质量m，弹簧竖直悬挂时地原长l0，以及挂上钩码时弹簧地最大长度l，弹性势能就等于Ep=mg（l-l0）.困难原因由于钩码下去很快又会弹上去，无法直接读出最大长度l.解决办法用手机将钩码下落过程拍摄下来，再通过播放器，一桢一桢播放，因最低点时钩码速度最小，视频上最清楚地一桢即为钩码最低点，读出该位置读数.教学片段Ⅰ.安装好实验器材，记录下弹簧地原长l0，将手机与电脑连接，并打开手机地摄像功能；Ⅱ.挂上钩码，用手机将钩码地下降过程拍摄下来，如图1（b）所示；Ⅲ.在播放器上一桢一桢播放，找到最清楚地一桢，就是钩码到达最低点地位置，如图1（c）所示，在图中地刻度尺上读上弹簧地最大伸长量l；Ⅳ.将数据记录在Excel表格中，重复实验，得到多组数据，并作出Ep-x2图像，如图1（d）所示，分析图象得到弹性势能地表达式.1.2 手机地录像与交互式电子白板结合，实时展示课堂上学生地实验过程案例二教学任务：练习使用多用电表学情分析多用电表地使用步骤多，注意事项多，学生在实验过程中往往顾此失彼.教学片段Ⅰ.教师巡视学生实验过程，发现典型地错误操作，用手机拍摄小视频，图2（a）左上角地教师正在拍摄学生操作；Ⅱ.暂停学生实验，播放录制好地视频，图2（b）为视频内容地一张截图；Ⅲ.师生共评视频中地操作，实时纠错，如图2（c）所示.一些不方便搬进教室地现象、实验，利用手机地录像功能获取视频，可以把这一情景带进教室，让学生有身临其境地感觉，比如介绍棉花糖地制作原理，可以用手机将棉花糖地制作过程拍摄下来在课堂上播放.2 手机拍照功能地应用示例2.1 利用手机地拍照功能可以随时随地获得上课地素材手机一般都随身携带，利用它地拍照功能可以把身边有用地教学素材随时随地拍摄下来.比如为了建立“合力与分力”地概念用手机拍了图3（a）、（b）两张照片；为了落实“曲线运动地方向知识”特意拍摄了图3（c）这张照片，课堂上请同学给图中地自行车安装挡泥板；随手拍摄地图3（d）这张照片成了课堂“受力分析”地素材，请同学分析图中右脚地受力；为了建立“线速度”地概念特意拍摄了图3（e）这张照片，用小火车转弯显示速度与线速度地关系.2.2 利用手机地拍照功能代替实物投影，随堂呈现学生表现课堂上教师用手机将学生地课堂表现拍成照片，并用蓝牙实时传送到电脑，在大屏幕上投影出来，组织教学.（蓝牙首次使用电脑需安装驱动程序，以后使用蓝牙只要开启手机蓝牙功能，点击桌面蓝牙图标即能使用.没有集成蓝牙功能地电脑，花三、四十元买一个USB接囗地蓝牙适配器即可.）案例三教学任务：闭合电路欧姆定律教学片段为引导学生理论探究“电源地电动势与内、外电压地关系”设计了以下几个问题：若电源电动势为E，闭合电路电流为I，那么在t时间内：（1）电源地非静电力做功多少？（2）若外电路地电阻为R，求外电路中电流做功产生地热？（3）若内电路地电阻为r，求内电路中电流做功产生地热？（4）以上各功与能之间有什么关系？能否列出关系式？Ⅰ.图4（a）是老师在课堂上巡视，了解学生答题情况并拍摄学生答题照片；Ⅱ.老师将现场拍摄地学生答题照片，在屏幕上实时呈现；Ⅲ.点评学生地答题情况，如图4（b）所示；千言万语讲不清，一看照片就分明，有时一张图，胜过老师百般讲.手机地拍照功能为教师随时随地获得教学素材提供可能.3 手机配件地应用示例手机地电源、充电器等配件上贴有铭牌，这些铭牌中地参数很多都与高中物理知识相关，可以将手机地一些配件移植进我们地高中物理课堂，开发实时题例.案例四教学任务一：了解电源地参数教学片段课堂上展示手机地电池实物，并在屏幕上投影拍摄好地照片，如图5（a）所示，学生阅读铭牌上地数据后，设置以下几个问题，组织教学：（1）该电池地电动势是多少？（2）该手机待机状态下地平均工作电流是多少？（3）每次完全放电过程中，该电池将多少其他形式地能转化为电能？教学任务二变压器规律地应用教学片段课堂上展示手机充电器实物，并在屏幕上投影拍摄好地照片，如图5（b）所示，学生观察充电头之后，要求学生估测充电头中原副线圈地匝数比.教学任务三了解手机触摸屏教学片段《电容器》地新课教学时，在课地最后阶段留一个开放性问题【演示1】展示手机地触摸屏，用手指可以拔动屏幕，并指出这是电容式触摸屏；【演示2】用塑料梳子代替手指操作，无法拔动屏幕；【演示3】如图5（c）所示，用勺子头代替手指操作，可以拔动屏幕；提出问题塑料不行，而金属勺却可以，这是为什么呢？请同学们课后查阅相关资料，了解有关手机触摸屏地信息.传统地物理题大多是抽象化、模型化地问题，与生活实际相去甚远，这是学生对物理没有兴趣地一个重要原因.如果教师们在平时地教学中能多编制类似地问题，以真实地生产、生活情景入题，使学生感觉到原来物理就在身边，原来物理这么有用.4 手机GPS导航功能地应用示例手机导航软件可以记录行进路线、位移、时间，甚至是速度，利用手机导航功能分析生活中地运动，具有数据详细、操作便捷、全程体验等特点.案例五教学任务：探究人骑自行车地功率学情分析速度地测量是探究人骑自行车地功率地一大难点，中学常用纸带测量速度地方法显然不适合测量自行车地速度.如果选用摄像机记录实验过程，由于屏幕小、反光，以及实验过程地震动，会严重影响拍摄效果，而且利用拍摄地视频也难以获得准确地位移.因为采用Display recorder手机录屏软件，运动过程中地震动并不影响手机界面视频地录制，因此，本实验笔者先用手机、导航软件、Display recorder录屏软件记录、采集导航数据，再用QQ影音获取视频采集到数据，最后用Excel软件处理数据.教学片段Ⅰ.打开手机地Display recorder录屏软件，打开手机桌面地凯立德导航软件，现在可以带着手机研究运动了；Ⅱ.测试者带着手机在一条平直道路上骑行；Ⅲ.利用QQ影音分析手机所录制地导航视频（用QQ影音左下角地“影音工具箱”地截图功能，每隔1s记录一次数据）；Ⅳ.将采集到地数据输入Excel，然后利用Excel图表功能将其拟合成散点图，并显示出其线性回归方程，分析图像就得到了局部运动平均速度.手机导航功能还可以结合百度地图或搜狗地图利用几何画板分析两地地实际距离等.这种利用手机导航功能地分析方法，可以突破课堂与课外地限制，满足教学个性化需求.5 手机录音和放音功能地应用示例案例六教学任务一：演示“声音在真空中不能传播”教学片段【演示1】在玻璃钟罩内放一部手机（设计为连续响铃），在玻璃钟罩没有抽去空气前，用另一部手机拨里面手机号码，听铃声大小；【演示2】用抽气机逐渐抽去玻璃钟罩内地空气，听到铃声越来越小，当抽气完成，铃声消失，证明“声音在真空中不能传播”.教学任务二实验证明“平抛运动地竖直分运动是自由落体运动”学情分析用图6所示地装置做验证“平抛运动在竖直方向是自由落体运动”实验，因为教室内视线不好，大部分学生无法直接观察到两小球同时落地，而要通过听声音判断，如果是一个声音，则说明是同时落地.为方便学生观察，增加实验地可视性，可以将实验地过程现场拍摄下来.教学片段：Ⅰ.学生演示，老师用手机拍摄实验过程，或用手机录音功能记录落地声音；Ⅱ.播放拍摄地视频或录下地声音，可以清晰地看到两小球同时落地，且听到同一个落地声音（慢放视频，效果更好），证明平抛运动地竖直分运动是自由落体运动.录音功能丰富了教学地观察记录方式，有助于提高教学地效果.6 手机通话功能地应用示例案例7 教学任务：演示“静电屏蔽”教学片段【演示1】准备两只手机，先用一只手机拔打另一只，会听到手机铃声，说明这是两只完好地手机，然后将其中一只手机放入茶叶罐中，盖上盖子，用另一只手机去拔打（课堂里用免提），听到地声音是“对不起，您拨地电话暂时无法接通，请稍后再拨”，说明金属罩内没有电磁信号，该手机已经被屏蔽.【演示2】把拔号地手机放入茶叶罐中，盖上盖子，仍会听到外面被拔打地手机地铃声，说明金属罩不能屏蔽内部发出地电磁信号.两次实验比较发现，金属罩只能单向屏蔽，屏蔽外面地信号而不能屏蔽内部地信号，这是为什么呢？接下来对静电屏蔽做进行理论分析.手机在物理教学中还有很多用处，比如手机可以变成遥控器（只要安装一款“百变遥控”软件即可利用wifi或蓝牙实现手机遥控电脑地功能），本文只是抛砖引玉，希望广大教师可以结合实际将它地更多功能更好地应用于教学之中，精通计算机地教师可以开发一些与教学有关地应用程序，助物理教学一臂之力.·学科渗透·版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.b5E2R。
现代信息化技术加持下高中物理实验设计与实践研究——以智能手机传感器应用为例
··现代信息化技术加持下，如何利用智能手机传感器进行高中物理实验设计与实践研究是一项重要的教学工作内容。
通过对智能手机传感器的应用，可实现对物理实验数据的实时采集和分析，提高实验的效率和准确性。
通过实验设计和实践研究，验证了智能手机传感器在高中物理实验中的可行性和有效性。
智能手机传感器作为一种便捷、经济、易操作的实验工具，为高中物理实验的教学提供了新的可能性，对于推动高中物理实验教学的创新和发展具有重要意义。
一、研究的背景（一）智能手机的迅速普及现阶段，智能手机在我国高中生群体中迅速普及。
高中生普遍能够熟练应用智能手机，为应用智能手机传感器开展高中物理教学奠定了良好的基础。
（二）各种教学App 的兴起众多物理教学App 的出现能帮助教师带领学生对各种物理实验进行有效模拟。
同时，App 还在不断地改进和更新，研发出了各种模拟实验场景，为学生带来更好的体验，更好地帮助高中生掌握复杂的物理知识点。
（三）学生的迫切需求高中物理学的知识点在课改后更加丰富，考查方式更加多样，与生活的联系也更加紧密。
所以，学生迫切需要一种新型有效、易于操作、更为直观的实验方式。
合理使用各类物理教学App 能帮助教师解决学生的学习痛点。
学生通过简单的操作，就可以观察到实验效果，理解复杂的物理原理，减轻学习负担。
二、智能手机传感器简要介绍（一）重力传感器重力传感器是将被测量物体的重力变化转变为电信号，从而影响手机屏幕图像方向等功能的一种元器件，对于力学方面知识的教学具有一定帮助。
日常生活中手机屏幕横竖状态的改变就是此类传感器应用的具体体现。
（二）光线传感器光线传感器是将光能转换成电信号的一种元器件。
这种感应器可以自动感应外界环境的亮度，从而调节手机屏幕的亮度。
在日常生活中，智能手机自动调节屏幕亮度的功能就是应用了这一传感器的缘故。
（三）温度传感器智能手机中的温度传感器是一种用于测量环境温度的传感器。
它通常位于手机的主板或其他适当位置，并通过内置的电路和软件来测量周围环境的温度。
智能手机传感器在高中物理中的应用研究
智能手机传感器在高中物理中的应用研究引言：随着科技的不断进步，智能手机已经成为人们生活中必不可少的一部分。
除了人们常用的通信功能外，智能手机内置的各种传感器也使其具备了测量和检测的能力。
这些智能手机传感器可以被广泛应用于不同的领域，包括高中物理教学与实验。
本文将重点探讨智能手机传感器在高中物理实验与教学中的应用研究。
一、智能手机传感器简介智能手机通常内置了多种传感器，主要包括加速度传感器、陀螺仪、磁力计、光线传感器、压力传感器和温度传感器等。
不同的传感器可以测量和检测不同的物理量，为物理实验与教学提供了很大的便利。
二、加速度传感器的应用加速度传感器可以测量物体在三个方向上的加速度，特别适用于研究物体的运动。
在高中物理实验中，我们可以利用加速度传感器测量自由下落实验中物体的加速度并验证重力的存在。
通过将智能手机固定在物体上，可以非常准确地测量该物体在下落过程中的加速度，并结合相关公式计算出重力加速度的值。
三、陀螺仪的应用陀螺仪可以测量物体绕着三个方向上的旋转角速度，可以帮助学生更好地理解与学习力矩的概念。
在高中物理实验中，我们可以利用陀螺仪测量不同物体的转动惯量。
通过将智能手机固定在旋转体上，可以记录下旋转的角度与时间的关系，通过计算可以得到旋转体的转动惯量。
四、磁力计的应用磁力计可以测量物体上的磁场强度，被广泛应用于物理实验与教学中的电磁学领域。
在高中物理实验中，我们可以利用磁力计测量电流产生的磁场强度，验证安培定律的正确性。
通过将智能手机放置在电流通路附近，可以测量到由电流所产生的磁场强度，并通过安培定律进行相关计算。
五、光线传感器的应用光线传感器可以测量物体周围的光照强度，可以用于研究光学实验与教学。
在高中物理实验中，我们可以利用光线传感器测量灯光的强度与距离的关系，验证光强与距离平方的关系。
通过将智能手机固定在不同距离处，测量到的光照强度与距离的关系，可以进行线性拟合并计算出相关的参数。
六、压力传感器的应用压力传感器可以测量物体的压力，在研究压力和体积的关系时发挥重要作用。
手机在物理教学中的运用
手机媒体在物理教学中有利有弊，是一把双刃剑．手机媒
体在物理教学中有积极阳光的一面．丰富学生的精神世界，方
便学习生活，能够很好的实现师生互动等等，但同时我们也不
可忽视对物理教学不利的一面：１．短信闲聊，浪费时问；２．沉迷
游戏，贻误学业；３．传递答案，方便作弊；４．助长奢侈、攀比之
风；５．不良信息，污染心灵．
・７２・
理科考试研究・物理版
２０１４年１月１０日
手机在物理教学中的运用
邳州市四户中学
随着智能手机的普及和运用，利用无线技术高速传输图
２２１３４２
高成利
相关的课外实践活动． ８．演示电磁波的屏蔽． 可以把手机放入玻璃杯和现实，移动终端的处理能力 及扩展能力的提高为移动学习的开展提供了基本条件．同时由
国际远程教育权威基根博士在《学习的明天：从Ｅ—ｌｅ锄一
ｉＩｌｇ到Ｍ一１ｅａｒＩＩｉｎｇ＞一书中预言：“从Ｅ—ｌｅ锄ｉｎｇ（远程教育）和
移动电话技术相结合产生的Ｍ—ｌｅａｒＩｌｉｎｇ（移动教育）将为我们 展现学习的未来．”许多专家预言，下一代学习是从数字化学习 到移动学习．初中物理教学中应用手机多媒体，对培养学生获 取信息，整理信息能力，实现学生与学生、学生与教师之间的协
自己的一些看法． 一、利用手机直接参与课堂教学和物理实验 １．把手机变成遥控器 教师在使用投影仪教学时，更换幻灯片的时候需要走到电 脑前，用鼠标点击更换，非常不方便．其实只要安装一款“百变
活动的安排，教师可根据综合探究内容确定主题，利用短信息、
ＱＱ群进行搜集、选择、整理材料，并认真讨论、协调合作． 三、手机互联网一学生查阅、搜集材料的得力助手 利用手机上网功能实现资源共享，引导学生收集更多的物 理现象等学习资料，加强学生之间的交流合作．目前，网络的普 及，给人们的学习带来极大的便利，其最大的特点就是资源共
物理实验测量中智能手机的使用
IT 大视野数码世界 P .69物理实验测量中智能手机的使用王燕涛 燕山大学里仁学院摘要：介绍了将手机作为测量工具，利用其附属功能和传感器应用到物理实验测量中，为物理实验教学服务，提高学生实验测量的学习兴趣和效率。
关键词：智能手机 物理实验 测量工具 APP随着智能手机的普及，大学生基本上都有了智能手机，智能手机不但可以上网浏览新闻、发微信、聊QQ、看视频、做虚拟实验等，还可以作为简单的测量工具。
将智能手机用于物理实验测量中得到越来越多教师的青睐，然而做普通物理实验的大多为非物理专业的工科学生，一方面他们还没有接触到软件开发，要熟悉用手机来测量物理量的整个实验项目，需花费大量时间。
另一方面很多测量用软件和APP 都具有商业目的，学生很少接触到。
所以对于文献中开发的测量项目只适用于专业测试或实验演示，不适合刚接触到物理实验的大一或大二学生，不易于推广。
所以要想让学生感觉到使用手机做物理实验的便利，更加愿意进行科学研究，享受到利用手机进行数据观察和测量的乐趣。
只需了解手机简单的功能，就可以为物理实验服务。
本文利用智能手机具备的基本功能和安装免费简单的APP ，实现实验仪器调整和基本物理参数的测量。
1 智能手机必备功能的应用1.1智能手机——摄像功能从以前到照相馆拍照到现在人人都可以拍照、录视频发微博和微信，可以说手机的摄像功能人人都会。
而在物理实验的杨氏弹性模量测量、分光仪的使用、等厚干涉、旋光仪、阿贝折射仪等数据测量中，测量者需要单眼贴到望远镜目镜或显微目镜上长时间进行测量读数，特别是近视的同学，要观察到理想的图像或数据，都需要费尽九牛二虎之力方能准确测量。
如果在望远镜或显微镜的目镜前置手机支架，利用手机摄像功能，摄像头对准望远镜目镜，利用手机屏幕直接观察图像或数据，这样不仅可以不用单目观测，还可以在任意角度进行读数测量，还可以缓解视觉疲劳。
其次，手机照相的连拍功能还可以实现速度、加速度、位移等测量，另外实验中发现，有患有红绿色盲疾病的学生对实验仪器的数字显示（红色数字）看不清楚，因此可以利用摄像头的灰度图像功能将图像转化成灰度图像，便于观察和记数。
例谈智能手机在物理教学中的应用
摘要：当今社会对智能手机的普及运用在不断提高，在物理教学中恰当地运用智能手机，可以增强学生的学习兴趣，提升课堂教学容量。
提高课堂教学效率。
文章以《压强》一课为例谈智能手机在物理教学中的应用。
关键词：智能手机物理教学课堂教学在社会经济日益发展的今天，智能手机已经成为一种大众化通讯工具。
随着智能手机的普及运用，移动终端的处理能力及拓展能力的提高，在教学中恰当运用智能手机，有助于增强学生的学习兴趣，提高课堂教学容量。
在近阶段的教学实践中，我尝试利用智能手机进行了一些教育教学活动的探索，在一定程度上改变了我的交流方式、思维方式、教学理念、工作方法，提高了课堂教学效率，促进了我与学生共同成长、共同进步。
下面就以《压强》一课为例来谈谈智能手机在物理教学中的应用。
一、硬件准备安装软件：微信，QQ ，WPS office ，希沃授课助手等。
微信小程序：图片文字识别，wps 表单，每日交作业，问卷星等。
二、教学准备1.了解学情。
用问卷星小程序制作调查问卷发到班级微信群，了解学生的知识储备情况和学习需求，使自己在备课过程中有的放矢，课堂更有针对性。
2.布置课前预习。
通过微信小程序“每日交作业”布置一些课程相关的知识、课前的预习内容，发动学生在微信群进行交流、讨论，提前激活大脑思考力，做好上课准备。
3.布置实验视频拍摄和投票推荐。
学生亲自动手实验，有助于提高学生的学习兴趣、动手能力、创新能力，而课堂时间有限，实验室器材有限，我通过微信群布置课前实验：探究影响压力作用效果的因素，实现真正的翻转教学。
提前一周在微信群中布置实验内容、摄像和讲解的要求，给学生提供图片和视频参考，降低实验难度。
学生在一周内完成视频的拍摄和上传。
学生将视频上传微信群后，我实时进行指导和纠正。
然后利用投票选出最优视频，让学生在课堂上展示。
学生的热情很高，教学效果也很好，涌现了很多有创意的作品，丰富了我的教学资源。
4.随时随地备课。
将PPT 或备课笔记导入手机或存在云端，可以利用碎片化的时间，优化教学设计、课件、课堂教学策略。
巧用智能手机做物理实验
形 成薄 而 均匀 的粉 层．粉层 不可 太密 ，否则 油膜 不 易 散 开 ，且 形 成辐 射状 不规 则 的多 角形 裂纹 ，这样 的油 膜 也就 不 是单分 子 膜 了．粉 层也 不可 过稀 ，太稀 的话 会 使油 膜 边缘 轮廓 边 缘 不 清 ，甚 至使 油 膜 轮 廓 收 拢 不 了导 致 实验 失败 ．
（８）此 实 验成 功与 否 的一个 关 键 点 就 是 实 验 纪 律 ，因为 在本 实验 中大 声 说 话 所 引 起 的气 流变 化 也 将影 响单 分 子油 膜 图 形 的形 成 度 ，所 以在 整个 过 程 中要 让学 生 尽量 不 要 相互 讨 论 ；并 且 不 要 碰 到 自 己
油 膜 面 积 Ｓ／ 油 酸 分 子 直径 Ｄ／
ｃｍ
× ｉ０一 。 ｍ
１５Ｏ
ｌ＿３３
１２５
１．６
１ＯＯ
２
１２５
Ｉ．６４
这样 的结 果 与书 本 上 所 说 的油 酸 分 子 的 直 径 为 １０ 。ｍ 相 一 致 ．
在实 验操 作 过 程 中 ，我 们 要 始 终 保 持 严 谨 、规 范 ，并对 教 材 上 的 实 验 做 出 适 当 的改 进 ；在 此 基 础 上 ，也要 更加 关 注实 验细节 ，因为实 验细 节 可 以培 养 学 生细 致 的观察 能 力．如 果 教 师 能 够 坚 持 培养 学 生 对 于实 验细 节 的关 注 ，学 生 便 能 形 成 严谨 而 细致 的 实 验态 度 ，这对 学 生今 后 的学 习及 生 活 都 将 产 生 积 极 影 响 ．
（６）描 图形 ．在 将 水 倒 入 盘 子 的 时候 水 尽 量 装 满 点 ，可 以使 塑料 比对 板靠 近 水面 ，便 于准确 描绘 油 膜轮 廓．描 图形 时动 作 一定 要 轻 ，以免 晃 动 液 面 ，导 致油 膜图 形破 裂．
运用智能手机APP Oscilloscope优化中学物理教学
运用智能手机APP Oscilloscope优化中学物理教学随着科技的不断发展，智能手机已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
智能手机的应用程序也在不断增加，为人们的生活带来了诸多便利。
在教育领域，智能手机的应用也愈发广泛，特别是在物理教学中，智能手机APP Oscilloscope的运用已经成为一种新趋势。
中学物理是一个极具挑战性的学科，学生常常在电学部分感到困惑。
而智能手机APP Oscilloscope便可以通过其实时波形显示和信号分析功能，直观、生动地展现电学实验现象，让学生更好地理解电路中的电流、电压、频率等概念。
今天我们就来谈谈如何通过运用智能手机APP Oscilloscope优化中学物理教学。
智能手机APP Oscilloscope可以提高学生的学习兴趣。
传统的物理实验往往需要使用笨重的仪器设备，而且实验的过程往往比较枯燥。
而通过智能手机APP Oscilloscope，学生可以直观地看到电路中电流和电压的变化，这样的真实、生动的演示方式无疑会引起学生的浓厚兴趣，从而激发他们对物理知识的学习热情。
智能手机APP Oscilloscope可以提高实验的效率和安全性。
在传统的物理实验中，学生往往需要通过搭建电路、接线等操作来完成实验，然而这样的操作往往存在一定的安全隐患，同时实验的过程也较为繁琐。
而智能手机APP Oscilloscope则可以将实验的过程直接显示在手机屏幕上，学生无需亲自搭建电路，从而大大提高了实验的效率，同时也减少了操作中的安全隐患，为学生提供了更为安全的实验环境。
在运用智能手机APP Oscilloscope优化中学物理教学过程中，也需注意一些问题。
教师和学生需对智能手机APP Oscilloscope的使用方法进行充分培训，以确保其能够正确地进行操作。
需要注意智能手机APP Oscilloscope的准确性和稳定性，以免因为设备本身的问题而影响实验结果的准确性。
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谈智能手机参与经典物理实验
摘要:随着科技的不断发展，手机已经从最基本的通信功能演变为现在集多种功能为一体的智能载体，智能手机内部集结了例如红外、距离、重力、磁场、气压、温度、湿度、加速度等多种传感器。
为了提高学生的学习兴趣，方便学生进行物理探究，可以利用智能手机的硬件和软件设计参与很多的物理实验。
本文主要介绍了利用智能手机参与完成的4个实验，分别是智能手机充当信号发生器在示波器上显示李萨如图形，智能手机充当单通道示波器，利用智能手机和Arduino模块测定超声波的声速，利用手机的GPS功能测量地球的半径和质量。
关键词:智能手机;物理实验;测量
手机作为现代生活的随身用品，其功能已不仅仅是打电话发短信，而是越来越智能化［1］。
利用手机，可以拍照、上网、娱乐等，给人们的生活带来了很大的便利。
此外，随着智能手机内置传感器种类的不断丰富，以及通过调用手机内置传感器来实现数据测量的相关程序的不断开发，将智能手机中的内置传感器与数据采集应用软件相结合，智能手机可以说是一个可随身携带的物理小型实验室［2］。
利用其丰富的软件，各种声、光、距离、重力、加速度、磁场、气压、温度、湿度等灵敏度较高的传感器，可以设计并参与许多物理实验［3］，不仅方便，还能大大激发学生探究物理的兴趣和热情。
在本文中利用智能手机完成了四个物理试验:智能手机充当信号发生器在示波器上显示李萨如图形、智能手机充当单通道示波器、利用智能手机和Arduino模块测定超声波的声速、利用智能手机测量地球的半径和质量。
2．1智能手机充当信号发生器在示波器上显示李萨如图形
耳机是智能手机向外输出电信号的媒介，根据这一原理，考虑能否通过耳机向外输出可以人为控制的一定频率一定形状的电信号，通过查阅大量资料，发现WaveformGeneratorDemo软件可以做到，其输出的波形有正弦波、三角波、方形波和锯齿波可供选择，还可以调节输出电波的频率和功率。
耳机接头如图1所示，一共有4个部分，分别是左声道、右声道、麦克风和共地端。
其中左声道、右声道是输出端，可以将手机中的信号输出;麦克风是输入端，可将外界信号采集并输入到手机中，最后一个是输入输出端所共用的地线［4］。
李萨如图是利用一个双通道示波器，把外界输入的两个正弦信号分别加载在X和Y轴上，当两个正弦电压的频率相同或者呈现简单的整数比时，则屏上将显示出特殊形状的轨迹，这种轨迹称为李萨如图形［5］。
李萨如图形与X和Y轴的最大交点数n1:n2等于Y 轴和X轴的输入频率之比。
实验时把耳机的胶质塞头剪下，两幅耳机的耳机头分别连接两个手机，两幅耳机的左声道分别连接示波器的CH1和CH2通道，两个智能手机通过WaveformGeneratorDemo软件输出正弦波形，调整手机输出频率和输出功率，即可在示波器上显示李萨如图形。
通过不断调整两个手机输出频率的整数比，可以得到不同的李萨如图形。
实验结果如图2和图3所示。
2．2智能手机充当单通道示波器
手机既可以通过耳机的左右声道向外发送一定频率的电波信号，也可以通过耳机的麦克风接收外界信号，因此，想通过应用程序来显示接收信号的频率，让手机具备示波器功能。
查阅资料，发现通过MicTester软件可以显示手机接收到的麦克风信号的频率。
利用WaveformGeneratorDemo软件通过耳机的左声道发送正弦信号，另一个手机通过MicTester软件利用麦克风接收信号。
值得注意的是，因为手机只有一个麦克风接口，所以只能当作单通道的示波器来使用。
把一副耳
机的胶质塞头剪下，耳机头连接手机，通过WaveformGeneratorDemo软件利用耳机的左声道向外输出正弦波;把另一副耳机的耳机头连接手机，麦克风剪下，麦克风线连接一个电容后再连接刚才耳机的左声道，手机即可通过MicTester软件查看频率。
可以发现，输入频率是2000Hz，软件上显示1999Hz。
2．3测定超声波的声速
速度=距离/时间，只要求得已知距离和时间，就可以求出速度。
Arduino模块连接超声波模块和蓝牙模块，超声波模块可以发送和接收超声波，蓝牙模块和手机蓝牙进行连接从而进行数据交换。
实验开始时，距离超声波模块一定距离处放一个挡板，超声波模块发送端正对着挡板，挡板的作用是反射超声波信号，超声波模块和挡板的距离用米尺测量;时间采用I/O触发测量，Arduino给超声波模块发出至少10微秒的高电平信号，开始计时，接着超声波模块发送8个40kHz的方波，然后检测是否有信号返回，如果有信号返回，停止计时，Arduino记录的时间就是超声波从发射到返回的时间。
手机APP蓝牙串口助手，可以通过蓝牙让手机和Ar-duino进行数据交换。
把测量得到的距离通过蓝牙串口助手发送给Arduino，在Arduino上作出计算，声速=测试距离×2/时间，最后再把计算得到的超声波速度结果通过蓝牙模块发送到手机上显示。
上表是用米尺测量得到的距离和手机上显示的超声波速度，通过表格可以看出，当距离较小的时候，声速较小;随着距离增大，声速逐渐增大，最后稳定。
2．4测量地球的半径和质量
智能手机具有GPS定位功能，可以测量某地的经度和纬度。
使用智能手机分别测得两个城市(位于同一经度，不同纬度)的经度和纬度，可算得这两个城市的纬度差Δθ;利用智能手机的地图功能可得到两城市的距离L［6］，利用圆心角公式:即可求得地球半径Ｒ。
利用上述求得的地球半径Ｒ，利用SensorChecker软件测量的本地重力加速度g，把G=6．67×10-11N$m2/kg2代入公式(2)［7］，即可求得地球质量M。
首先利用智能手机的地图软件测量北京和安徽六安的经纬度(北京和安徽六安同经度)，然后计算这两个城市的纬度差Δθ。
再利用智能手机的地图软件测量从北京到安徽六安的直线距离L，利用圆心角公式求得地球半径Ｒ。
再利用SensorChecker软件得到本地的重力加速度g，代入公式(2)，即可求得地球质量M。
北京的北纬值和东经值分别为39．90°和116．30°，六安的北纬值和东经值分别为31．44°和116．28°，利用地图软件测得，北京到六安的直线距离为945．14km;利用圆心角公式，可得地球半径Ｒ=6404．26km。
查阅相关资料可知地球半径理论值为6371km。
利用SensorChecker软件求得重力加速度g=9．799m/s2，根据公式(2)，求得地球质量M=6．022×1024kg。
根据一系列的计算，地球半径为6404．26km，地球实际半径为6371km［8］，对误差为0．52%;地球质量为6．022×1024kg，实际质量为5．977×1024kg，相对误差为0．75%。
上述实验经验证都非常成功，说明利用智能手机参与完成物理实验不仅会使得实验更加简单，操作更加方便，而且还会充分调动学生的科研兴趣。
此外，经验证智能手机自身还带有很多传感器，可以直接测量出:重力加速度、温度、湿度、亮度、压强等物理量，充分表现了科技的发展与物理实验相结合的重要性。
参考文献:
［1］刘银奎．利用智能手机演示声波的相关实验［J］．物理实验，2020，40(07):58-61．
［2］智能手机在中学物理实验教学中的研究［D］．陕西理工大学，2020．［3］张雅婷．智能手机助力高中物理演示实验教学的专题研究［D］．内蒙古
师范大学，2020．
［4］［美］扬，［美］弗里德曼著．西尔斯当代大学物理(下册英文改编版)(原书第11版)．机械工业出版社，2009．
［5］李开玮，杨斌．“示波器原理与使用”实验教学启发［J］．科技风，2020，(02):42．
［6］［美］MichaelMargolis著．Arduino权威指南［M］．人民邮电大学出版社，2015．
［7］吴咏华，霍建青，浦其荣．大学物理实验［M］．2版．北京高等教育出版社，2005:93-94．
［8］刘智谦．使用手机GPS定位软件巧测地球半径［J］．实验教学与仪器，2018，35(01):71-72．。