6171-physics-lab-experiment-suite

name	@6171/physics-lab-experiment-suite
version	1.0.0
description	中学物理实验教学参赛方案套件。包含四个完整实验（单摆测g、声悬浮测声速、向心力定量演示仪、电磁阻尼定量研究），每套含固件源码、3D打印图纸、教学PPT、教学文稿、采购清单、调试手册、视频分镜脚本、模拟器。Use when a teacher/student needs a complete, classroom-ready physics experiment package for competition or teaching.
author	tea@6171
tags	["physics","education","experiment","arduino","esp32","esp8266","3d-printing","teaching","competition"]
metadata	{"starchild":{"emoji":"🔬","skillKey":"physics-lab-experiment-suite","requires":{"bins":["python3","tar"],"anyBins":["arduino-cli","arduino"]},"install":[{"kind":"pip","package":"pyserial","bins":["python3"]},{"kind":"pip","package":"websockets","bins":["python3"]}]}}
user-invocable	true

🔬 物理实验参赛方案套件

四个完整的中小学实验教学方案，每套都是可交付的参赛材料包。用户只需说"我需要一个物理实验方案"或指定实验名称，你就能解包交付全套材料。

包含的实验

实验	资产包	大小	核心硬件
单摆测g	pendulum-g.tar.gz	454K	ESP8266 + 磁簧开关
声悬浮测声速	acoustic-levitation.tar.gz	1.3M	ESP8266 + 超声波换能器
向心力定量演示仪	centripetal-force.tar.gz	3.3M	ESP32 + 拉力传感器
电磁阻尼定量研究	electromagnetic-damping.tar.gz	235K	(原理分析型)

交付流程

1. 用户指定实验 → 从 assets/ 中解包对应 .tar.gz 到 output/ 目录
2. 解包后检查目录结构 确保完整（固件/文档/图纸/PPT/教学文稿/模拟器各一个）
3. 按需交付：
   • 固件 → 读写 .ino 文件，引导用户用 arduino-cli 烧录
   • 3D图纸 → STL/SCAD 文件，说明打印参数
   • 教学文稿 + PPT → 可直接用于参赛提交
   • 运行模拟器 → 打开 .html 体验
4. 如果是打包请求 → 将整个 output/ 目录 tar.gz 后用 sessions_spawn 推送到用户硬盘

常见问题

• 用户说"三大实验" → 指单摆+声悬浮+向心力（电磁阻尼是方案B，通常算附加）
• 用户说"打包" → 必须用 write_local_file 或 sessions_spawn 推送到用户本地，不能只说"打包好了"
• 固件选择 → 单摆/声悬浮用 ESP8266（Wemos D1 Mini），向心力用 ESP32（ESP32-DevKitC）
• 烧录端口 → macOS 上 /dev/cu.usbserial-*，端口号开机后可能变化，需用户确认
• 参赛材料标准 → 每套方案必须包含：装置图×4、电路图、固件、3D图纸、教学PPT、教学文稿、材料清单、采购清单、调试手册、视频脚本

解包命令

# 解包到 output/ 目录
tar xzf skills/physics-lab-experiment-suite/assets/<实验名>.tar.gz -C output/<实验名>/

各实验目录结构

pendulum-g/                   # 单摆测g
├── 固件/                     #  pendulum_g_esp8266.ino (有OLED版)
│                            #  pendulum_g_esp8266_nooled.ino (无OLED版)
├── 图纸/                     #  装置总图 / 电路原理图 / 原理示意图 / 测量方法 (SVG+PNG)
├── 文档/                     #  材料清单 / 采购清单 / 工艺步骤 / 调试手册 / 视频脚本
├── 教学文稿/                  #  PPT / 文稿
├── 工具/                     #  gen_buymenu.py, 模拟器HTML
├── PPT/
└── webapp/

acoustic-levitation/          # 声悬浮测声速
├── 固件/                     #  acoustic_levitation.ino
├── 图纸/                     #  装置/电路/驻波原理/测量方法
├── 文档/                     #  材料清单 / 采购清单 / 工艺步骤 / 调试手册 / 视频脚本
├── PPT/
├── 工具/
└── 教学文稿/

centripetal-force/            # 向心力定量演示仪
├── esp32_firmware/            #  centrifugal_force.ino
├── stl/                       #  旋转臂 / 滑块 3D打印模型
├── webapp/                    #  网页仪表盘
├── tools/                     #  Python工具
├── 接线图/ 工艺图/
├── PPT/ 教学文稿/
└── 文档/                     #  材料清单 / 视频脚本 / 分镜

资源

• assets/ — 四个实验的 tar.gz 压缩包
• scripts/ — 辅助脚本（批量解包、烧录引导等）
• references/ — 参考文档（参赛标准、评分细则等）