利用Phyphox探究纸筒滚动速度随时间的变化规律

近日，微主主讲《实验：探究小车速度随时间变化的规律》一课。在课前偶然发现办公室内有一个长约一米的纸筒，把手机往纸筒内一塞，发现一切都刚刚好。

于是，灵感来临。

在利用木板、小车、打点计时器、钩码、定滑轮组合完成既定的探究小车速度随时间变化的规律的实验教学任务后，微主进入了教材后面附加的“做一做”环节，要利用计算机绘制速度时间图像。

听说有如此高端、大气、上档次的操作，学生们的脖子都像是被一只无形的手捏住了，向上提着。

只见微主祭出事先藏好的纸筒，向探照灯似的在教室内扫视一周，让学生们都看到纸筒内并没有什么东西藏匿。

随后利用101教育PPT的手机投屏功能将手机屏幕投射到大屏幕上，打开事先定制好的“探究纸筒滚动速度随时间的变化规律”Phyphox手机实验程序，将智能手机塞入纸筒内部，在教室内找一处比较宽敞的地方，将纸筒平放在地板上，运行程序，轻推纸筒。

随着纸筒的运动，Phyphox自动绘制出了纸筒质心的运动速度与时间的关系图像。

在一片惊呼之中，教室大屏幕上就绘制出了纸筒滚动过程中的速度随时间的关系图像。

接着，师生共同分析了纸筒滚动过程中的质心速度变化规律，发现纸筒先做加速运动，后做减速运动。

在速度时间图像中，速度图像的斜率表示加速度，那么纸筒在加速运动过程中和减速运动过程中的加速度分别是多少呢？

微主将纸筒的速度时间图像平移和缩放到合适位置，首先选取速度时间图像的加速阶段，Phyphox就自动测算出了这段时间内的加速度值。从测量结果来看，纸筒在加速运动过程中的加速度为1.953m/s^2。

随后选取速度时间图像的减速阶段，Phyphox就自动测算出了这段时间内的加速度值。从测量结果来看，纸筒在减速运动过程中的加速度为-0.090m/s^2。

对于高中生物理创新实验探究活动而言，智能手机不是洪水猛兽，而是诺亚方舟。既然当下学校对手机管理严格，微主建议学生利用周末回家的有利时机，利用智能手机开展类似探究活动，体验在新理念、新方法、新技术和新装备辅助下的科学探究活动的无穷魅力。

| 创客焦作 | 

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