课题组成员利用Phyphox亲自测量地球子午线的周长

三位老师手持手机,径直地行走在田径场的100米跑道上,遇到放学的人群也不避让,沿着直线从起点走到终点,手里提着袋子,口中喃喃自语,眼睛凝视远方,心中还在思索。
放学的人群纷纷侧目,心中暗想,这几个老师在干什么?
原来,2020年11月18日,按照焦作市教育局的统一部署,市直高中中层以上干部到焦作宇华实验学校考察学习。2020河南省基础教育教学研究项目重点课题《智能技术在高中生物理创新实验探究活动中的应用研究》课题组的几位老师相聚在一起,大家利用中午休息的这段时间,利用智能手机中搭载的Phyphox,在田径场上完成了对地球子午线周长的测量。

其实,在熟练掌握了智能手机中的各种传感器的性能以后,利用智能手机可以非常轻松地测量出地球子午线的长度。
我们直接利用南北走向的田径场的100米径赛跑道,免去了对地球子午线上某段长度的测量。
运行在智能手机中搭载的Phyphox程序,进入GPS定位页面,Phyphox就会自动测量出所在位置的经纬度。

百米跑道起点

百米跑道终点
测量出100米跑道起点和终点的经纬度,两点间维度的差值就是100米跑道起点和终点对地心所张的角度。利用简单的比例关系,就可以测量出地球子午线的周长。

测量原理和测量结果
实测发现,地球子午线周长的测量值为40495km,地球子午线周长的实际值为40009km,此次测量的相对误差为1.2%。

完成此次测量后,大家一致认为,如果在讲授“万有引力”部分的时候,在测量地球质量环节,指导学生利用这种方法再测量一下地球的半径,再测量出地球表面的重力加速度,就可以测量出地球的质量了。
经过这样一番操作,地球半径6371km和地球质量5.97×10^24kg就不再是干巴巴的一串难记的数字,而是深深印刻在学生脑海中的一段难忘的人生经历。

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