行空板物理实验：照明灯用电探究

本科创作品以初中物理电学知识为核心，依托行空板主控平台搭建完整实验系统，搭配RGB七灯珠灯带、角度传感器（电位器）、教育版数字功率计等硬件设备，将抽象的电学公式、用电规律、功率变化原理转化为可视化、可操作、可测量的直观实验现象。同时，作品整体外观采用激光切割工艺定制设计，结构整洁美观、稳定性强，兼具科学性与展示性。

在功能设计上，作品通过角度传感器精准控制灯带点亮数量，模拟照明灯不同亮度、不同开启数量的工作状态。搭配教育版数字功率计，可以实时采集电路工作时的电压、电流、实时功率等精准数据。实验依托物理核心公式 W=Pt，自动运算得出灯具耗电量，所有测量数据均通过程序存入对应变量，实现数据实时记录、实时更新，让电学计算不再停留于纸面。

作品详细制作过程

1.准备工作

准备附件的图片导入

2.程序设计（mind+ v1图形化编程）

这里为了效果展示，我们进行了大量的界面设计。同时程序我也放在了附件里供大家参考。

以下为效果展示

运行前灯为关闭状态，所有数据为零

打开灯光，用电位器调整亮灯的数量，可以看到用电量开始不断上涨

点击图书按钮图标可以打开知识点方便教师授课

3.外观设计我准备使用激光切割，但暂时由于个人原因还不能打印切割，大家可以自行设计，之后弄好我会及时更新图纸以及效果展示。

相较于传统纸质习题与课堂讲解，本装置真正实现了知识可视化、实验趣味化、原理清晰化。通过硬件采集、程序运算、人机交互三位一体的设计，让原本抽象的电功率、电能计算公式变得易懂、可测、可验证，有效解决了电学知识枯燥、难以理解的学习难点，非常适合课堂演示与自主探究学习。

硬件清单

• 行空板M10（UNIHIKER）Python教学主控板 - 蘑菇云科创教育1
• DF教育版数字功率计1
• WS2812 RGB 全彩灯带（7灯珠）-可编程氛围灯1
• Gravity: 模拟旋转角度传感器(Arduino兼容，旋转 300°，旋钮)1

• 物理照明灯用电探究实验.zip