大學(xué)物理仿真試驗(yàn)

大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)物理與光電工程學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心

朱子鵬1簡(jiǎn)介:8015/Default.aspx/大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)是通過(guò)數(shù)字建模設(shè)計(jì)虛擬儀器，虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生可在這個(gè)環(huán)境中自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、擬定實(shí)驗(yàn)參數(shù)、操作儀器，模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程?！洞髮W(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》營(yíng)造了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，在大面積開(kāi)設(shè)開(kāi)放性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)我們開(kāi)發(fā)出基于web的大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，更方便地為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)環(huán)境和平臺(tái)，而且便于仿真實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)更新、動(dòng)態(tài)發(fā)布和維護(hù)。2大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：1、

在原版本基礎(chǔ)上增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)環(huán)境的模擬，使未做過(guò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生通過(guò)軟件可對(duì)實(shí)驗(yàn)的體環(huán)境和所用儀器的結(jié)構(gòu)建立起直觀的認(rèn)識(shí)。儀器的關(guān)鍵部位可拆卸解剖，在調(diào)整過(guò)程中可實(shí)時(shí)觀察儀器各種指標(biāo)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動(dòng)作變化，增強(qiáng)對(duì)儀器原理的理解，對(duì)功能和使用方法的訓(xùn)練。

2、

在實(shí)驗(yàn)中儀器實(shí)現(xiàn)了模塊化，學(xué)生可對(duì)提供的儀器進(jìn)行選擇和組合，用不同的方法完成同一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思考能力和對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)劣、誤差大小的比較、判斷能力。

3、

該軟件通過(guò)深入解剖教學(xué)過(guò)程，設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)教學(xué)思想的指導(dǎo)，學(xué)生必須在理解的基礎(chǔ)上通過(guò)思考才能正確操作，克服了實(shí)際實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的盲目操作和走過(guò)場(chǎng)現(xiàn)象，大大提高了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。

4、

對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論進(jìn)行了演示和講解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的歷史背景和意義，現(xiàn)代應(yīng)用等方面都作了介紹，使仿真實(shí)驗(yàn)成為連接理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合思維的一種嶄新教學(xué)模式。

5、

實(shí)驗(yàn)中待測(cè)的物理量可以隨機(jī)產(chǎn)生并對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差也進(jìn)行了模擬，以適應(yīng)同時(shí)實(shí)驗(yàn)的不同學(xué)生和同一學(xué)生的不同次操作，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的優(yōu)劣。對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理，可以存儲(chǔ)、評(píng)閱、查看和打印。

6、

為大規(guī)模學(xué)生開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)提供了良好的教學(xué)平臺(tái)和教學(xué)環(huán)境。學(xué)生可以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行自測(cè)。7、

豐富的設(shè)計(jì)性、研究性、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和設(shè)計(jì)性仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。8、

具有多媒體配音解說(shuō)和操作指導(dǎo)。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3測(cè)螺線(xiàn)管磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康碾姶鸥袘?yīng)原理毫伏表短路接線(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容電壓與勵(lì)磁電流，頻率關(guān)系螺線(xiàn)管軸線(xiàn)上磁場(chǎng)分布互感現(xiàn)象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4實(shí)驗(yàn)儀器低頻信號(hào)發(fā)生器晶體毫伏表交流毫安表螺線(xiàn)管F及探測(cè)線(xiàn)圈F1單刀雙擲開(kāi)關(guān)5實(shí)驗(yàn)原理1~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~6復(fù)習(xí)-大學(xué)物理上冊(cè)(§8.4)op+++++++++++++++因B(端面)=1/2B(中心)7實(shí)驗(yàn)原理2本實(shí)驗(yàn)的公式8二、電磁感應(yīng)定律閉合導(dǎo)體回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)回路的磁通量變化率成正比:式中的“-”可以理解為感電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的感生電流的磁場(chǎng)總是反抗磁通量的變化，因此它包含了愣次定律的物理內(nèi)涵。1845年諾埃曼給出電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)公式。其數(shù)學(xué)表示為：復(fù)習(xí)-大學(xué)物理上冊(cè)(§10.1)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~9內(nèi)容1-電壓與勵(lì)磁電流和頻率關(guān)系頻率調(diào)節(jié)旋鈕電流調(diào)節(jié)旋鈕電壓表量程10電壓V∝頻率f電壓V∝電流I電壓V∝頻率f×電流I內(nèi)容1-電壓與勵(lì)磁電流和頻率關(guān)系本實(shí)驗(yàn)的公式11內(nèi)容2-螺線(xiàn)管軸線(xiàn)上磁場(chǎng)勵(lì)磁電流使V(0)接近滿(mǎn)量程移動(dòng)探測(cè)線(xiàn)圈測(cè)量電壓檢驗(yàn)V(15)/V(0)=1/2記錄數(shù)據(jù)12參考內(nèi)容2-螺線(xiàn)管軸線(xiàn)上磁場(chǎng)13內(nèi)容3-互感現(xiàn)象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~14內(nèi)容3-互感現(xiàn)象原接線(xiàn)F和F1互換讀數(shù)相同？15二.互感現(xiàn)象互感系數(shù)由一個(gè)回路中電流變化而在另一個(gè)回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象，這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)。線(xiàn)圈1電流變化在線(xiàn)圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線(xiàn)圈2電流變化在線(xiàn)圈1中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)復(fù)習(xí)-大學(xué)物理上冊(cè)(§10.3)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~16互感電動(dòng)勢(shì)電流在2回路中所產(chǎn)生的全磁通

電流在1回路中所產(chǎn)生的全磁通

可以證明M稱(chēng)為互感系數(shù)，和兩個(gè)回路的大小、形狀、匝數(shù)、相對(duì)位置以及周?chē)沤橘|(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。在沒(méi)有鐵磁質(zhì)時(shí)，M為常量。復(fù)習(xí)-大學(xué)物理上冊(cè)(§10.3