利用智能手机磁传感器测重力加速度

利用智能手机中的磁传感器和Sensor Kinetics软件研究磁性复摆的运动情况,通过绘制复摆振动时"磁场强度-时间"图像计算振动周期,从而计算出当地的重力加速度。     

利用智能手机磁场传感器测量刚体的转动惯量

在三线摆法测量刚体转动惯量实验中,利用智能手机磁场传感器和Sensor Kinetics Pro软件,通过绘制"磁场强度-时间"图像,计算刚体转动周期,进而达到测量刚体转动惯量的目的。并将手机法测量结果与传统实验方法所得结果进行对比,验证其准确性。     

利用智能手机测定重力加速度

在复摆实验中,利用智能手机中的角速度传感器和SensorKinetics软件,通过绘制复摆振动时的"角速度-时间"图像计算振动周期,进而测定当地重力加速度.     

视频分析软件Tracker在复摆实验中的应用

利用视频分析软件Tracker的自动追踪功能,有效地追踪复摆的振动轨迹,描绘出振动的位移-时间曲线,拟合后得到角速度,并计算出振动周期,进而用等效摆长法和直线拟合法计算出重力加速度.     

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.     

基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验

针对传统实验的不足,结合数据采集和虚拟仪器测量技术,开发了基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验装置,实现了单摆振动图像的绘制、单摆周期的测量和当地重力加速度的计算,直观地展示了单摆振动图像,提高了可视化效果和测量精度,降低操作难度,并将单摆振动图像演示实验和用单摆测定重力加速度实验进行了整合,提高了测量效率.     

利用轨迹追踪技术测量重力加速度

由轨迹追踪技术监测小球做匀速圆周运动,从而测量出重力加速度.首先通过直流电机的匀速转动驱动小球运动,利用高速摄像头实时采集小球的相对运动图像,由虚拟仪器实现轨迹追踪、图像分析以及数据可视化处理,从而获取合适的驱动电压让小球做较为严格的匀速圆周运动,得到小球在该运动下的周期和圆锥摆摆角余弦值,即可测得重力加速度.     

编写SPnenu安卓软件分析单摆视频计算重力加速度

为了增强"单摆测量重力加速度"实验的效果,编写了运动视频分析安卓应用程序-SPnenu,分析单摆视频,计算重力加速度。首先,介绍了安卓软件的组成模块;然后,使用该应用程序分析单摆运动视频中周期、摆长和视频当地重力加速度;最后,与计算机平台下的视频分析软件Tracker进行对比实验,并对误差进行了讨论分析。实验表明,将基于安卓智能手机的运动视频分析软件引入物理实验教学,有助于打破实验的时间和空间限制,减小了"周期测量"带来的误差,能实现对单摆小球运动轨迹的精确追踪记录和数据分析。     

利用智能手机测定刚体转动惯量

基于传统方法,将智能手机与传统方法相结合,将其运用于传统三线摆测量刚体的转动惯量实验之中,利用智能手机自带的角速度传感器和SensorKinetics传感器软件,通过绘制"角速度—时间"图像来进行周期的计算,再将得到的两次周期数值代入原计算公式中,进而求得刚体转动惯量。经过多次实验后,利用智能手机得到的结果和传统方法相近,与理论值比较其相对误差也较小。在传统三线摆实验中运用智能手机不仅测量方便,而且增加了实验的趣味性和可操作性。     

单摆系统的振动研究

通过求解变张力弦振动微分方程的边值问题,给出摆线与摆球的质量比为任意值时单摆系统运动的一般解和本征频率满足的方程.利用该方程求得高精度的单摆系统周期数值解,特别是拟合出单摆系统作基频振动时一个范围大、精度高的周期近似公式.同时将理论与实验进行比较,结果二者相符.     

用物理摆测重力加速度的实验介绍

介绍了用物理摆测量重力加速度的实验方法.根据物理摆的简谐运动周期与摆锤到转轴之间的距离的关系,找到合适的摆锤位置,使物理摆正挂与倒挂时的振动周期值相等,从而得到比较精确的重力加速度值.     

一种用三线摆测量重力加速度的方法探讨

重力加速度的测量在大学物理实验教学中占有重要地位,它能加深学生对于运动和力的理解。本方法利用智能手机集传感器和处理器于一体的特点,开发了专门的滤波算法和手机应用,实现了数据输入,周期采集和数据处理一体化的功能。相比起原有的三线摆测量重力加速度或者物体转动惯量的实验,大大简化了实验步骤,降低了对于实验器材的要求,能够让学生直接抓住物理实验背后的物理本质。实验证明智能手机测量具有与传统毫秒计时器方法相同的精度,实验条件的改变并不会显著影响智能手机的测量结果。     

利用复摆测量重力加速度及对摆的位形参数的测量

采用在钢尺一端吸附强力钕铁硼磁铁的简单复摆装置,并利用智能手机上的phyphox应用程序,通过测量吸附不同质量磁铁情况下的运动周期,得到不同情况下的运动周期数据,最后利用非线性回归分析的方法,最终得到呼和浩特市的重力加速度为9.803 9 m/s2,与精确的测量结果的误差不到万分之六.同时此实验可以确定长条形摆的有效位...     

利用Adobe Audition 1.5测重力加速度

介绍了利用声学处理软件Adobe Audition 1.5 记录小球自由落体运动的时间,再通过直线运动公式计算重力加速度的方法.该方法可以将运动时间精确到0.001 s, 从而能够更精确地计算出重力加速度.     

基于系数搜索的振动补偿方法

绝对重力仪普遍采用激光干涉式或原子干涉式的测量原理来测量重力加速度的绝对值,在地球物理等领域有着广泛的应用.振动补偿是一种有效减小地面振动对绝对重力仪测量精度的影响的方法,尤其适用于复杂振动环境.本文介绍了一种基于传递函数简化模型的、用于实时修正原子干涉式绝对重力仪干涉条纹的振动补偿方法,给出了该方法的工作原理及搜索模型系数的具体算法流程,然后利用仿真运算验证算法的有效性,最后利用已有的原子干涉式绝对重力仪对算法效果进行了实验评估.结果表明,使用该振动补偿算法对原子重力仪的干涉条纹进行修正,最大可将干涉条纹的余弦拟合残差的标准差衰减58%.该振动补偿算法具有较强的自适应性,有望提升原子干涉式绝对重力仪在不同测量环境尤其是复杂振动环境中的测量精度.     

光电门技术在重力加速度测量中的应用

根据简谐振动的特点，构建出一个简易的弹簧振子简谐振动实验装置，利用光电门技术测量弹簧振子做简谐振动的周期，同时结合最小二乘法处理实验数据，计算出重力加速度.研究发现利用该装置测量的重力加速度，结果准确度高，稳定性好，易于推广.     

用T r a c k e r软件分析油浸弹簧振子的阻尼振动

利用T r a c k e r视频软件的自动追踪功能, 有效地跟踪油浸弹簧振子的阻尼振动, 实时描绘出振动的位 移 时间图像, 利用软件自带的功能拟合出振动曲线方程, 计算出该弹簧振子的阻尼系数, 并通过转换坐标得到运动 的相图     

基于GoeGebra对简谐运动的振动图像进行拟合

借助GoeGebra软件对简谐运动的振动图像进行拟合,解决了中学物理教师难以根据振动图像(x-t图)利用拟合法获得振动规律的困境.     

利用智能手机磁传感器研究单摆运动

本文基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动.结果表明,不同最大摆角测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同.只有最大摆角小于1°时,单摆才可看作简谐振动.不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述.利用磁传感器测量的当地重力加速度为9.868m/s 2,由于磁性摆空气阻尼较小,测得的实验误差仅为0.8%.     

利用智能手机测量弹簧劲度系数与重力加速度

利用智能手机中多种传感器进行竖直方向弹簧振子实验.在振子上安装自制光源或弱小轻磁铁,将手机水平放置在弹簧振子正下方,利用手机光线传感器软件或磁传感器软件得到弹簧振子做简谐运动时手机所在位置的光强或磁场强度变化图像.通过分析简谐运动光强或磁场强度变化图像可分别得出弹簧的劲度系数与当地重力加速度.