高中物理中通過傳感器探尋碰撞問題

摘 要：在對高中物理學科進行學習的過程當中，利用傳感器完成碰撞問題的學習一直是物理課程學習中的重要難點，而關于碰撞問題也是學生們在日常生活當中容易經常見到的現象。文章圍繞傳感器概念展開，分析如何通過傳感器探尋碰撞問題，以進一步認知傳感器和碰撞問題等內容。

關鍵詞：高中物理;傳感器;碰撞問題

在現行的高中物理教材中，彈性碰撞中的動量守恒是用斜槽導軌實驗裝置來研究的。按教材內容，實驗中要求被碰小球置于立柱上，在實際操作中，由于下滑小球滾動的影響，導致了碰后的平動能量略大于碰前的平動能量，但系統總的能量（平動能量與轉動能量）碰后的略小于碰前的，實驗誤差較大。通過傳感器完成碰撞問題的學習探究任務，不僅對于傳感器與碰撞問題知識的學習有著巨大作用，同時也有利于同學們從學習中深入了解到關于高中物理中其他知識的串聯學習，從而提高自身的綜合學習水平。據此，本文對利用傳感器進行碰撞問題探討所展開的分析，也便具有了十分深刻的現實意義。

一、 傳感器概念分析

傳感器是一種測量裝置，具備測量作用，并能夠輸出可用信號，滿足信息系統的相關控制要求。在數據輸入與輸出之間，傳感器具有明確的對應關系。在高中物理知識學習中，傳感器的組成元件主要有敏感元件、轉換元件、測量電路以及輔助電源等。

在高中傳感器知識的學習中必然會將其與其他知識結合起來，比如碰撞問題。眾所周知，碰撞問題是一個基本物理現象，在日常生活中也比較常見，比如物理學中的各種碰撞試驗。在物理知識學習過程中，碰撞是高中物理教材中的選修課中，主要是用來研究物體的彈性的，并且在能量守恒定律中也會涉及碰撞問題。但在當前的學習中，與碰撞問題和動量守恒定律相關的實驗裝置還存在一定缺陷，其結果存在較大誤差。因此，需要從新的領域來探索碰撞問題，比如，利用傳感器來探尋碰撞問題。

二、 通過傳感器探尋碰撞問題

隨著實驗技術的發展，我們引進了傳感器技術，利用傳感器直接采集實驗數據，然后輸入計算機進行處理，提高了實驗課的效率。以碰撞問題為例，不僅可以計算出碰撞前后的動量和能量變化值，而且可以利用加速度傳感器測量出碰撞過程中的加速度變化值，將碰撞瞬間的加速度變化情況放大，清晰地顯示出這一突變過程。

三、 實驗過程分析

當使用傳感器研究碰撞問題時，其過程研究需要定性分析方法，我們需要在研究中弄清楚這一點。通過實驗，我們可以發現碰撞時間很短，但是物體的機械變化是顯著的。在學習中，我們需要明確突變理論的相關知識，并通過實驗盡可能地總結碰撞及其規律。然而，在模塊知識的學習中，我們經常感到非常抽象，并且難以理解其要點。如果沒有與外來物體碰撞實驗的幫助，我們會感到非常空虛，學習效果非常不理想。因此，有必要在學習過程中使用其他工具來幫助放大實驗過程及其現象，以便我們能更好地感受碰撞突變過程。在探索碰撞問題的傳感器實驗中，我們現在有兩個滑塊，滑塊上有彈簧圈和加速度傳感器，然后讓滑塊在導軌上勻速移動。在特定的時間點，兩個滑塊之間會發生碰撞。

四、 結論分析

在完成碰撞實驗并結合教材中的相關知識后，我們發現了滑塊碰撞過程中的突變過程。通過分析相關數據，我們發現除了滑塊上的碰撞力之外，在這個過程中還會產生其他有限大小的力，但是這些力沒有顯著變化，因此可以忽略不計。這兩個滑塊在碰撞中突然發生變化的原因主要是沖擊力造成的。從我們以前學到的知識中，我們可以知道當兩個物體碰撞時，它們已經形成了一個系統。兩個滑塊之間的沖擊力本質上是內力，不會改變整個物體系統的總動量。因此，在碰撞研究中，總動量是守恒的，但是根據碰撞定律，物體的機械能是不守恒的，并且會改變。在整個實驗過程中，相關的現象和數據是動態變化的。使用傳感器來探索碰撞問題不僅可以幫助我們深入了解物體的碰撞過程及其突然變化，還可以幫助我們及時接觸、理解和使用新事物，提高我們操作物理實驗和探索物理規律的能力。

五、 總結

通過對傳感器的利用，實現對于碰撞問題的探討，既滿足了學生們對于高中物理的學習要求，同時隨著社會科技的進步，這些相關的研究工作也能為傳感器技術的發展以及碰撞問題的解決提供更為有效的手段，從而為人類社會的發展服好務。

參考文獻：

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作者簡介：

李泉，河北省邯鄲市，邯鄲市第三中學。

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[3]劉敬.高中語文教學中學生創新思維的培養策略[J].考試周刊，2016（101）：27.

作者簡介：

李洪媛，黑龍江省黑河市，黑龍江省沾河高級中學。