淺談物理數字化實驗的開發與應用

蔡智　李兆鵬　汪慰軍　彭凱

摘 要：隨著近年來計算機信息技術在人們日常學習生活中的普及和發展，不僅給予人們日常生活學習帶來了諸多便利，也使得物理學科在探索和前行中得到了空前的發展。在面向這一背景下，物理實驗也必將朝向數字化和智能化方向發展，從而有效彌補傳統實物實驗過程中存在的不足，不斷推進物理學科研究與發展的成效。因此，本文將在基于數字化時代來臨背景下，針對物理數字化實驗的開發與應用展開分析和探討，希望能夠為進一步提升物理實驗數字化和智能化發展成效提供相關參考思路。

關鍵詞：物理實驗;數字化;開發應用

一、物理數字化實驗概述分析

在面向當前計算機網絡信息技術在物理實驗探究普及與發展的背景下，數字化實驗以傳統物理學科實物實驗為基礎，借助新興的計算機技術和傳感器手段，對于實驗數據進行采集和處理，以實現整體物理實驗的自動化和數字化，確保了實驗數據采集和處理的精準度和真實性。與此同時，物理數字化實驗結合了數字化數據采集處理系統優勢，對于傳統物理實驗展開過程中儀器技術以及方法基礎等模塊進行了自動化的優化。尤其在物理實驗展開過程中，對于一些基礎物質采集較為困難，且整體實驗危險系數較大的環節，數字化的實驗恰恰借助了計算機技術對其進行和你和仿真，從數字上和數字圖片等方面借助智能數字設備對于實驗現象進行推演，整體實驗具備較高的智能化和自動性，有效優化了傳統物理實驗過程和實驗環節，對于傳統物理實驗過程以及物理數據采集環節做了較為詳盡的補充，能夠有效輔助物理實驗有序、高效開展。

二、物理數字化實驗的開發原則

在對于物理數字化實驗進行開發和應用的過程中，需要透過數字化實驗的現象，看到其背后為物理實驗優化與革新帶來的價值與作用，立足于此實現對于物理數字化實驗的開發，有效發揮物理數字化實驗對于應用者認知研究能力的引導和滲透作用。因此，物理數字化實驗在開發的過程中首先要秉承需要性的原則，要綜合考量數字化實驗的優勢和傳統物理實驗環節不足，將數字化實驗作為輔助應用者，認知探究物理問題和物理模型的工具，并將其主要應用于操作過程較為復雜，且數據信息采集較為繁雜的實驗過程中來。其次，由于物理數字化實驗結合了先進的信息技術，能夠在整體物理實驗的開展與探究過程中，保證整體數據采集過程和信息處理過程的自動化和智能化，在一定程度上弱化了應用者對于物理實驗的參與程度，需要秉承輔助性和簡便性的原則，以傳統物理實踐實驗活動為基準，借助數字化實驗環節對于整體數據信息進行處理，既保證了應用者在數字化實驗環節中的參與度，也確保了整體物理實驗數據信息的真實性和精準性。

三、物理數字化實驗的應用策略

（一）結合數字化技術創新物理實驗組合

對于物理數字化實驗進行開發和應用的過程中，首先應結合數字化技術對于物理實驗的組合進行優化與創新，通過實現對于智能設備同多媒體技術的有效結合和演示，確保對于整體物理實驗進程有序穩定的推進。例如，在聲音共振實驗的探究和實踐過程中，應用者在開發的過程中應結合音頻軟件和計算機硬件，對于音頻輸出和播放進行發聲處理，借助計算機數據圖片對于音頻錄制波形進行觀測，在這一過程中，可以透過電腦屏幕和多媒體視頻窗口看到音頻震動發出的共振波形，進而判別發生共振的位置。通過結合數字化技術創新物理實驗組合，確保了物理實驗數據在觀測和采集處理過程中的數字化和自動化，有效提升了物理實驗的便捷性和智能性。

（二）深度挖掘物理數字化技術應用端口

數字化實驗在開發的過程中結合了傳感器和計算機輸入設備等多個模塊設備，從而實現了終端數字化處理上的精準性和高效性。因此，在物理數字化實驗的應用過程中，需要對于傳統實驗模塊進行有效整合，尋求同數字化實驗設備箱應的啟動軟件和外設產品，保證在整體物理實驗展開結束后，對于數據信息能夠進行及時的數字圖形處理，以可視性的方式，在電腦屏幕終端進行展示。這一過程中，需要應用者對于數字化技術在物理實驗展開過程中的應用端口和應用路徑進行深度挖掘和廣泛拓展，以可視化和智能化的軟件處理模式，對于物理實驗展開過程中物體運動以及路徑等實驗數據進行獲取和處理，以創新的，個性化的物理數字化實驗有效滿足傳統物理探究實驗需求，不斷助力物理實驗高效發展。

四、結束語

綜上所述，在面向當前信息技術高速發展的社會背景下，物理數字化實驗相比于傳統實驗探究模式具備較強的優勢，需要應用者在物理數字化實驗的開發與應用過程中，結合多種技術優勢，借助傳感器以及數據采集器等模塊環節，確保整體數字化實驗進程貼合日常物理實驗需求，簡化應用者操作能力，不斷助力物理實驗探究與發展向更高層次邁進。

參考文獻

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