第３６卷第２期大学物理实验Ｖｏｌ．３６Ｎｏ．２２０２３年４月ＰＨＹＳＩＣＡＬＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＯＦＣＯＬＬＥＧＥＡｐｒ．２０２３收稿日期：２０２２⁃１１⁃１０基金项目：２０２１年高等学校教学研究项目（ＤＷＪＺＷ２０２１０８ｈｂ）；天津城建大学大学生创新创业项目（２０２１１０７９２０９５）。∗通讯联系人文章编号：１００７⁃２９３４（２０２３）０２⁃０１２３⁃０４基于智能手机加速度和速度传感器刚体转动惯量的测量姚懿能１，王娜１∗，张红２，梁春恬１，薛贺１，范雄哲１，史丁元１（１．天津城建大学理学院，天津３００３８４；２．河北工程大学数理科学与工程学院，河北邯郸０５６０３８）摘要：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。关键词：智能手机；传感器；加速度；速度；转动惯量中图分类号：Ｏ４⁃３３文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１４１３９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ２２⁃１２２８．２０２３．０２．０２６《大学物理实验》投稿网址：ｈｔｔｐ：／／ｄａｗｕｓｈｉｙａｎ．ｊｌｉｃｔ．ｅｄｕ．ｃｎ作为现代三大信息技术之一的传感器技术在高端工业制造、智慧城市、智能家居等各个领域发挥着重要作用［１，２］。将前沿科技引入教学实践，不仅有助于提高学生学习兴趣，而且有助于培养学生勇于探索、敢于创新的精神。作为最常见的电子设备，智能手机中内置着丰富的传感器，且灵敏度也越来越高，吸引了越来越多教育工作者的关注。张余梦等人将手机光传感器应用于金属线膨胀系数的测量［３］，赵西梅等人将手机声学传感器用于共鸣管测声速［４］，佘枭雄和周桐等人分别将手机磁传感器用于亥姆霍兹线圈磁场分布和三体耦合摆的研究［５，６］。转动惯量是影响电机和车辆等性能的重要参量［７，８］，也是大学物理实验的一个重要研究内容。易伟松和吴星星等人分别利用手机磁传感器和旋转传感器研究了刚体转动惯量［９，１０］。本文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，激发学生对传感器的兴趣...
