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一种利用手机感光模块测量重力加速度的方法
发布时间: 2022-10-21
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业
成果介绍
在大学物理实验中，单摆测量重力加速度是一个重要的教学内容。当前单摆测量重力加速度经典的实验装置是金属摆球通过摆线固定在支架上进行小幅度摆动。利用米尺测量出摆线长度l′，利用游标卡尺测量出金属摆球的直径r，则可计算出摆长l＝l′+r/2。单摆测量重力加速度经典实验装置的误差之一主要来自单摆周期的测量上。要注意测准时间，要从金属摆球通过平衡位置开始计时，并采用倒数计数计时的方法，不能漏计或多计摆动次数。单摆周期的测量受人工计时和实验者对平衡位置判断的影响，测量周期和时间的准确度不高。本发明提供了一种利用手机感光模块测量重力加速度的方法，属于物理实验方法技术领域。电磁铁的开关断开，金属摆球处于自由下垂状态，设置手机感光模块位于金属摆球正下方，保持手机位置不变；电磁铁的开关闭合，电磁铁对金属摆球产生磁吸力，金属摆球被磁吸至电磁铁处，再断开电磁铁的开关；打开手机中安装好的phyphox软件，打开phyphox软件中的感光模块采集光照度数据；利用感光模块采集到的光照度数据图形，导出光照度数据，得到单摆振动的周期T；从而计算当地的重力加速度。本发明具有精度高等优点。
成果亮点
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种利用手机感光模块测量重力加速度的方法，其特征在于：包括一测量工具，所述测量工具包括底座、支撑杆一、支撑杆二、电磁铁、顶座、线状光源、摆线、金属摆球和感光模块；
所述支撑杆一和支撑杆二竖直连接在顶座和底座之间，所述顶座位于底座上方；
所述电磁铁安装在支撑杆一的内测，即靠近金属摆球的一侧，所述电磁铁的线圈串联有供电电源和开关，可通过开关控制电磁铁的导通和断开；
所述线状光源安装在所述顶座的下侧，用来为所述金属摆球提供均匀环境光；
所述摆线上端连接在所述顶座中心处，所述摆线下端与所述金属摆球连接；
所述金属摆球处于自由下垂状态时，所述感光模块位于所述金属摆球正下方；需要说明的是，所述感光模块的具体载体为：将手机置于底座上，手机内安装有phyphox软件，利用的是phyphox软件中的感光模块；为使实验效果更好，金属摆球的直径应大于手机感光模块的直径，金属摆球的直径大于手机上感光模块的感应区的物理直径。
与经典单摆测量重力加速度实验装置相比，本发明具有以下优点：以图形化方法测量出单摆周期T，相比秒表测量周期方法更准确、简单。
团队介绍
湖北科技学院科技产业管理处有专业的成果转化团队，依托和发挥湖北科技学院多学科的综合优势，积极拓宽产学研的合作渠道，努力探索产学研合作新模式，初步建立起创新资源有序流动、运行机制较为完善、合作内容较为丰富、合作形式较为规范的产学研相结合的体系。将湖北科技学院建设成为鄂南地区经济与社会发展的“创新基地与人才库”，高新科技产业的“技术研发中心”、“产品孵化基地”与“人才培养基地”。
团队以打造学校特色、提高学校办学实力与办学水平为目标，以充分挖掘校内潜力为基础，以平台建设为依托，以学校与企业、科研院所、政府合作为重点，以项目合作为抓手，以应用型研发团队建设为核心，以明晰收益分配制度为动力，全面促进学校产、学、研、用四者的结合与良性互动。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2022-10-22
王可畏
湖北科技学院
教师
综合评价
总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前教育推广实践教学政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。
该技术成果将智能手机用于重力加速度的测量，具备较好的技术创新点，投入成本低，开发周期短、技术风险小，可开发为大学物理实验教学仪器设备，具备推广性。
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