孙泽浩,金靓婕,孙江,顾晨

• 1:海军航空大学
• 2:清华大学物理系

摘要(Abstract)：

转动惯量是大学物理与实验教学的核心概念,其传统测量方法虽成熟却存在设备昂贵、操作复杂等局限。本文创新性地提出一种基于Phyphox软件的转动惯量测量方法——滚筒法。该方法是将手机固定于硬质圆筒中,使其沿斜面做无滑滚动,利用陀螺仪传感器实时采集运动数据,从而获得手机的转动惯量。本方法不仅实验装置简单、成本低廉,且易于在常规课堂环境中实施,具有较强的教学适用性。为验证该方法的可靠性,我们系统开展了不同倾角下的变参数实验,对实验结果进行了定量的不确定度评估,并将实验测量值与理论值进行了对比分析。此外,我们还利用人工智能辅助编程,开发了基于NuSEP平台的滚筒法虚拟仿真实验。本文由此进一步给出了该实验方法的完整教学设计。4学时的教学实践不仅可以深化学生对刚体转动知识点的理解,还通过Phyphox应用、AI辅助编程等环节,显著提升学生的创新实验能力与人工智能素养。这为大学物理与实验教学提供了新思路。

关键词(KeyWords)： 转动惯量;Phyphox;人工智能;NuSEP;教学设计

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 孙泽浩,金靓婕,孙江,顾晨

DOI: 10.27024/j.wlygc.2026.03.04.01

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