Arduino驱动的自制匀变速直线运动实验装置

本资源主要介绍了如何自制实验装置探究匀变速直线运动，这是一种创新的教学方法，旨在简化高中物理实验的过程并减少人为误差。作者张敬云和谢作如针对传统的物理实验方式，如使用电磁打点计时器和手动测量，提出了利用Arduino Uno控制模块和超声波测距传感器的现代化解决方案。 实验的核心在于设计一个能实时测量小车在斜面上速度变化的装置。超声波测距传感器被用于测量小车在特定时间段内的位移，通过这些数据计算出瞬时速度。Arduino UNO作为控制中心，通过串口通信技术接收传感器数据，然后通过Excel处理数据并生成v-t图像，直观展示小车速度随时间的变化趋势。 实验器材包括Arduino UNO作为装置控制模块，一个超声波测距传感器用于精确测量，一辆带挡板的小车确保直线行驶，以及一次性纸杯改装的支架提供稳定支持。程序编写使用Mixly语言，确保了数据采集的精确性和操作的简便性。 在实验过程中，小车从斜面静止开始下滑，每0.2秒记录一次距离，从而计算速度并输出。通过这种方式，学生可以观察小车的匀变速运动特性，无需复杂的计算，极大地提高了实验效率和学习体验。 自制实验装置探究匀变速直线运动不仅降低了实验复杂性，还增强了学生的实践能力和对物理概念的理解，是一种结合科技与教学的创新尝试。通过这个项目，学生们不仅可以掌握物理知识，还能培养他们的编程技能和实验设计能力。