大学物理电学实验仿真研究
大学物理实验RC电路时间常数的Multisim仿真测试
大学物理实验RC电路时间常数的Multisim仿真测试腾香【摘要】基于探索大学物理电学实验仿真技术的目的。
采用Multisiml0仿真软件对RC电路时间常数参数进行了仿真实验测试。
从RC电路电容充、放电时电容电压uc的表达式出发，分析了Mc与时间常数之间的关系，给出了几种Muhisim 仿真测试时间常数的实验方案。
仿真实验可直观形象地描述RC电路的工作过程及有关参数测试。
将电路的硬件实验方式向多元化方式转移，利于培养知识综合、知识应用、知识迁移的能力，使电路分析更加灵活和直观。
%A simulation experiment test for RC circuit time constant is designed by using Multisim 10 in order to investigate the purpose of simulation technology in college physical experiment. The relationship between uc and the time constant is analyzed and a lot of experimental scheme are proposed which are base on uc expression of capacitor voltage of RC circuit＇s capacitor charging and discharging. The representation of RC circuit working process and related parameters test is more direct and visual described. It＇s good for the ability of knowledge integration, knowledge application, and knowledge transference and makes the circuit analysis more flexible and intuitive according to diversification transferring of circuit＇s hardware experiment mode.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)005【总页数】3页(P100-102)【关键词】电学实验;RC电路;时间常数;Muhisim;电路仿真【作者】腾香【作者单位】渤海大学数理学院,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9大学物理是高校理工科专业的理论与实践结合密切的课程，在教学过程中引入演示实验将增强知识内容的直观性，对提高学生的物理基础、培养创新能力有重要的作用[1-2]。
Multisim在大学物理电学实验中的应用
参 考 文献 ：
［］ １ 符时 民， 陈维石 ， 封丽 ． 基础物理实验（ 第三册 ） Ｍ］沈 阳 ： ［ ． 东北大学 出版社 ，０ ７ ２０ ．
［ ］ 述 武 ． 通 物理 基 础 （ 磁 学 部 分 ） Ｍ］ 北 京 ： 等 教育 出版 社 ，０ ０ ２杨 普 电 ［ ． 高 ２０ ．
一
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与理 论值基 本一 致 ， 证 了 Ｒ 验 Ｃ稳 态理论 的正 确性 。
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拟测试仪 器仪表种类齐全 ， 有一 般实验用 的数 字万用表 、 表 、 表 、 电压 电流 函数 发生器 、 双踪示波 器 、 直流 电源
等虚拟仪 表 ， 还有一般实 验室少有或者没有 的仪表 ， 如波特 图仪 、 号发生 器 、 字信 逻辑分 析仪 、 辑转换 器 、 逻 频 谱 分析仪等 ， 完全能满 足大学 物理 电学 实验 仿真 要求 。它就像 一个 真 正 的实验 工 作 台 ， 电路 原理 图 的输 将 入 、 仪器 的测试分析 和结果 的图形显 示等集成到一 个设计 窗 口， 虚拟 具有丰富 的仿 真分析能力 。 笔 者以 Ｍｕ ｉｍｌ ｈｓ ０版本给 出几个典 型电学仿真实 验方 法 。 ｉ
探究大学物理中的电路分析实验
探究大学物理中的电路分析实验电路分析实验是大学物理课程中的重要实践环节，通过对电路的分析与实验，可以帮助学生理解电学原理，掌握电路的基本知识与技能。
本文将从实验步骤、实验原理及实验结果等方面来探究大学物理中的电路分析实验。
一、实验步骤电路分析实验的步骤大致可以分为以下几个方面：1. 确定实验目标和所需实验器材。
2. 按照实验目标设计电路图，并连接电路。
3. 使用万用表或其他测量仪器测量电路中的电压、电流等参数。
4. 记录实验数据，并进行数据处理与分析。
5. 比较实验结果与理论计算结果，分析实验误差。
二、实验原理电路分析实验主要基于欧姆定律、基尔霍夫定律等电学原理进行分析。
欧姆定律指出电阻中的电流与电压成正比，通过测量电压和电流的关系可以计算电阻的数值。
基尔霍夫定律则提供了解决复杂电路的方法，根据节点电流守恒和回路电压守恒可以建立方程组求解电路中各元件的电流和电压。
三、实验结果与分析电路分析实验的结果与分析是实验的重要部分。
通常，在实验中我们会测量电路中的电压、电流，并根据所测得的数据计算电阻、功率等参数。
在进行数据处理时，需要注意数据的准确性和合理性，排除人为误差和仪器误差的影响。
在实验结果的分析中，可以比较实际测量值与理论计算值之间的差别，分析误差的来源和影响因素。
例如，可以通过计算实测电阻与理论电阻的差值来评估实验的准确度，同时也可以分析导线、接触点等因素对实验结果的影响。
四、实验的意义电路分析实验对于大学物理课程的教学具有重要的意义。
通过实验，学生可以观察和测量电路中的各种现象和参数，巩固课堂所学的电学理论，培养实验操作能力和科学精神。
除此之外，电路分析实验还能够激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的创新意识和解决问题的能力。
通过实验，学生能够体验到科学研究中的思辨与乐趣，为以后的学习和研究打下坚实的基础。
总结：通过对大学物理中的电路分析实验的探究，我们了解到实验的步骤主要包括确定目标、设计电路、测量参数、数据处理与分析等。
大学物理电学实验教学探究
对大学物理电学实验教学提 出了 几点具体措施 ， 以 期 对高校学生知识 ， 能力 和 素质培养起到一定积极作用。
关键词： 物理实验 电学实验
中图分 类号 ： Ｇ ６ ４ ２
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ （ ｃ ） － ０ １ ６ １ － ０ １
大 学 物 理 实 验 课 程 作 为 一 门 重 要 的基 础 实验 课 ， 是 大 学 生 进 人大 学后 系统 学 习实
接触过， 对 光 的 基本 理 论 、 光 源 发光 的 宏 观 的 问题是 学 生 对所 做 实验 的 目的 不 清楚 ， 不
以 及 这 熟 悉 理 知 道为什 么要 做 这个 实验 ，
一
Ｉ ． ３ 电学实 验 中仪器 简单并且使 用较 普遍
电学 实验 中常见的 仪器 主要 有电流 表、
需合理安排。 大 学 物 理 实 验 项 目众 多， 涉及 光学、 电学 、 磁性、 热学 等 各 学 科 ， 合 理 安排
电压 表 ， 检 流 计、 滑 线 变 阻 器、 电 阻、 万 用表 验 来学习一种 新 的实验 方法 （ 比较 法） ， 通过
学 物 理 实 验 中 对 于 电学 实验 的课 程 安 排 很
其 中电表 等级 的 概念 是 电学 中一个 非 常 状 态。 重要 的 概 念 ， 需 要 学 生 很 好地 掌 握 。 电 表 的
用 实验 总学 时 １ ／ ３ 以上 。 目前 大 多 数 高校 大 等 级 是 用来 表 示 电表 的精 确 度的 ， 我国 规 定 完 后 ， 及时 对学 生的 实 验 结果 进行 总 结 ， 并
个模 块 后 再进 行 下一 个模 块 实 验 。 这 样分模 杂 ， 学 生 要调 节 到仪 器正常使 用状 态 需 要 具 到适 度的 紧张 ， 过 分宽 松 的课 堂 环 境会 使学 块 系统 讲 解 及 演 示 实 验 将 使 学 生 更 好 地掌 有 较 好 的操 作技 能 ， 这 对学 生 正常 完成 实验 生 走神 ， 不 能 把 精 力全 部 集 中在 实 验 上 。 为 握相 关知 识 ， 形成 一个 连贯 的知 识 脉 络。 提 出了更高 的要求 。
大学物理实验-光电效应
光电效应 思考题
思考题
1、光电效应的实验规律有哪几个方面？ 2、怎样设计实验步骤才能既快又准找到截
止电压? 3、实验中是如何验证爱因斯坦方程的？ 4、本实验是如何测量普朗克常数的？请简
述设计思想。
光电效应 实验步骤及注意事项
双击“大学物理仿真实验V2.0”进入“光电效应”
数据测量及记录
光电效应 实验步骤及注意事项
数据测量及记录
光电效应 实验步骤及注意事项
注意：每调好一种波长后应分别测量正向、反向伏安
特性数据（8组数据，每组16个数据点）
① 测量正向时检流计用×0.1档，测量反向时检流 计用× 1档；
② 每测完一组数据要求开关断开、滑线变阻器回零； ③ 移动滑线变阻器记录数据，先记录零点（即零电
光电效应 实验步骤及注意事项
调节入射光波长 1 =5770埃( 1 5.20 1014 Hz）， 2 =5461埃（ 2 5.49 1014 Hz ），3 =4358埃
（ 3 6.88 1014 Hz）， 4=4047埃 （ 4 7.411014 Hz ）
调节旋钮
光电效应 实验步骤及注意事项
红限频率 0 横坐标的截距
实验结果应注意 有效数字、单位
光电效应
仿真实验(2)
光电效应 实验目的
实验目的
1、通过实验理解爱因斯坦的光电效应理论， 了解光电效应的基本规律；
2、掌握用光电管进行光电效应研究的方法； 3、掌握对光电管伏安特性曲线的处理方法，
并用以测定普朗克常数。
光电效应 实验原理
实验原理
用合适频率的光照射在某些金属表面上时，会有电子从 金属表面逸出，这种现象叫做光电效应，从金属表面逸出 的电子叫光电子。
大学物理虚拟仿真实验的教学实践研究
大学物理虚拟仿真实验的教学实践研究引言随着科技的不断发展，虚拟仿真技术被越来越广泛地应用于教育领域。
在大学物理教学中，传统的实验教学存在着一些问题，比如设备昂贵、资源有限、安全隐患等。
虚拟仿真实验技术的出现为解决这些问题提供了新的可能性。
本文旨在探讨大学物理虚拟仿真实验的教学实践研究，探究其对教学效果和学生学习体验的影响。
一、虚拟仿真实验技术在大学物理教学中的应用1.1 虚拟仿真实验技术的概念及特点虚拟仿真实验技术是利用计算机技术对实验进行模拟和仿真，通过虚拟环境和虚拟实验设备，学生可以进行实验操作、数据采集、结果分析等一系列实验过程。
虚拟仿真实验技术具有真实性高、成本低、安全可控等特点，可以有效地弥补传统实验教学的不足。
目前，国内外许多高校已经开始在大学物理教学中尝试应用虚拟仿真实验技术。
这种技术不仅可以帮助学生更好地理解物理实验原理，同时也能提高实验教学效率和降低教学成本。
在目前的教学实践中，虚拟仿真实验技术已经被广泛应用于力学、热学、电磁学等领域的教学中，取得了较好的效果。
2.1 虚拟仿真实验对教学效果的影响通过对虚拟仿真实验和传统实验教学效果的比较研究发现，虚拟仿真实验可以显著提高学生的实验操作能力和实验数据处理能力。
一方面，虚拟仿真实验技术可以消除学生对实验设备操作的依赖性，使学生更加专注于实验原理和数据分析过程，从而提高了实验教学的效率。
虚拟仿真实验技术还能模拟出各种实验环境和场景，帮助学生更好地理解物理实验原理，提高学生的实验能力和实验设计能力。
在大学物理虚拟仿真实验教学实践中，学生对虚拟仿真实验的学习体验普遍较好。
相比于传统实验教学，虚拟仿真实验更具有趣味性和互动性，可以吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。
虚拟仿真实验技术还可以提供更多的实验场景选择，满足不同学生的学习需求，提高了学生的学习积极性和主动性。
虚拟仿真实验可以有效地提高学生的学习体验，增强学生对物理学科的兴趣和信心。
大学物理实验RC电路时间常数的Multisim仿真测试
１０ ｏ 一
腾 香 大 学物理 实验 Ｒ Ｃ电路 时 间常数 的 Ｍｕｔ ｉ ｌｓ ｉ ｍ仿 真 测试
１１ 仿真 方 案 １ ．
选 择 充 电期 间 测 试 时 间 常 数 。 式 （ ）设 电 容 Ｃ开始 充 由 １，
电时刻为 ￡Ｍ（）０ｖ ｔ时刻 电容 ｃ充电使 “（） ＝ Ｉ ， 、 ｔ＝ ２ ｃ ２ｔ ｔ
大 学 物 理 是 高 校 理 工 科 专 业 的 理 论 与 实 践 结 合 密 切 的 课 程 ，在 教 学 过 程 中 引 入 演 示 实 验 将 增 强 知识 内容 的 直 观
性 ， 提 高 学 生 的 物 理 基 础 、 养 创 新 能 力 有 重 要 的作 用 ［］ 对 培 １。 － ２ 引 入 Ｍｕｔｉ 仿 真 技 术 １］ 将 实 验 由单 一 的硬 件 方 式 ｌｓ ｉｍ ３可 － ８ 向多 元 化 方 式 转 移 ， 课 堂教 学 中插 入 Ｍｕ ｉｍ 仿 真 演 示 实 在 ｈｓ ｉ
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大学物理电学实验教学探究
大学物理电学实验教学探究摘要：大学物理实验是理工科院校一门重要的实践课程，该文通过分析现行大学物理实验中电学实验的特点，结合自身教学中遇到的问题，对大学物理电学实验教学提出了几点具体措施，以期对高校学生知识、能力和素质培养起到一定积极作用。
关键词：物理实验电学实验教学探究大学物理实验课程作为一门重要的基础实验课，是大学生进入大学后系统学习实验方法和进行实验技能训练的开端，在培养大学生严谨科学的思维方式、分析和解决问题的能力等方面具有重要作用。
大学物理实验课程教学应以学生为本，充分调动学生的主观能动性。
这方面研究已有一些报道，如，利用演示实验[1]，采用开放性实验教学等[2]。
除了教学方法改进外，对实验课程的设置还需合理安排。
大学物理实验项目众多，涉及光学、电学、磁性、热学等各学科，合理安排实验课程，找出实验项目之间的联系，对学生理解和掌握实验至关重要。
根据实验不同的性质可以将实验课程分成不同模块，比如，光学模块、电学模块、磁学模块等，在完成一个模块后再进行下一个模块实验。
这样分模块系统讲解及演示实验将使学生更好地掌握相关知识，形成一个连贯的知识脉络。
1 电学实验特点大学物理实验中，电学实验众多，几乎占用实验总学时1/3以上。
目前大多数高校大学物理实验中对于电学实验的课程安排很多，主要有：电表改装与校正、电桥测电阻、RLC串联电路的暂态过程研究、数字电表实验等。
合理安排电学实验顺序，对电学实验的共性及各个电学实验的特点进行对比讲授，并指导学生去完成相应实验，对学生加深理解和掌握相关知识至关重要。
电学实验具有自身特点，相较其他类型实验，电学实验特点如下。
1.1 电学实验连贯性好，可以由简单实验逐渐过渡到复杂实验学生在高中时已经接触过简单的电学实验，如伏安法测电阻实验，对电流表，电压表都有一定了解，大学时接触的电流（压）表改装校准实验，就是对电流表、电压表进行改装并校准；惠斯通电桥测量电阻实验，也是通过检流计读数是否为零来判断电桥是否平衡，进而得出待测电阻的实验。
物理仿真实验_扫描隧道显微镜
物理仿真实验报告——扫描隧道显微镜一.实验目的1.学习和了解扫描隧道显微镜的原理和结构；2.观测和验证量子力学中的隧道效应；3.学习扫描隧道显微镜的操作和调试过程，并以之来观测样品的表面形貌；4.学习用计算机软件处理原始图象数据。
二．实验原理原子的概念至少可以追溯到一千年前的德莫克利特时代，但在漫长的岁月中，原子还只是假设而并非可观测到的客体.人的眼睛不能直接观察到比10-4m更小的物体或物质的结构细节，光学显微镜使人类的视觉得以延伸，人们可以观察到像细菌、细胞那样小的物体，但由于光波的衍射效应，使得光学显微镜的分辨率只能达到10-7m电子显微镜的发明开创了物质微观结构研究的新纪元，扫描电子显微镜（SEM）的分辨率为10-9m，而高分辨透射电子显微镜（HTEM）和扫描透射电子显微镜STEM）可以达到原子级的分辨率——0.1nm，但主要用于薄层样品的体相和界面研究，且要求特殊的样品制备技术和真空条件．场离子显微镜（FIM）是一种能直接观察表面原子的研究装置，但只能探测半径小于100nm的针尖上的原子结构和二维几何性质，且样品制备复杂，可用来作为样品的材料也十分有限.X射线衍射和低能电子衍射等原子级分辨仪器，不能给出样品实空间的信息，且只限于对晶体或周期结构的样品进行研究．与其他表面分析技术相比，STM具有如下独特的优点：1)具有原子级高分辨率，STM 在平行于样品表面方向上的分辨率分别可达 0．1nm 和0．01 nm，即可以分辨出单个原子．2)可实时得到实空间中样品表面的三维图像，可用于具有周期性或不具备周期性的表面结构的研究，这种可实时观察的性能可用于表面扩散等动态过程的研究．3)可以观察单个原子层的局部表面结构，而不是对体相或整个表面的平均性质，因而可直接观察到表面缺陷。
表面重构、表面吸附体的形态和位置，以及由吸附体引起的表面重构等．4)可在真空、大气、常温等不同环境下工作，样品甚至可浸在水和其他溶液中不需要特别的制样技术并且探测过程对样品无损伤．这些特点特别适用于研究生物样品和在不同实验条件下对样品表面的评价，例如对于多相催化机理、超一身地创、电化学反应过程中电极表面变化的监测等。
大学物理实验—模拟静电场
大学物理实验—模拟静电场静电场是电学中的一个重要概念。
为了更好地学习和理解静电场，需要进行一些实验。
本文将介绍大学物理实验—模拟静电场实验。
实验目的：通过模拟静电场实验，了解电场线的分布和电势分布规律，理解电势能和电场强度之间的关系。
实验器材：绝缘板、金属导线、针尖电极、电荷感应棒、电势仪、万用表、直流电源。
实验原理：静电场是由电荷在空间中产生的一种作用。
在静电场中，电场线和电势线是表示电场分布的两个重要概念。
电场线表示电荷粒子在电场中可能运动的方向，它们总是垂直于等势面。
等势面是指电势相等的点所构成的面。
电势差是电势能在同一电荷上的差异，它与电场强度之间存在着密切的关系。
实验步骤：1.准备实验器材。
首先将导线分别连接到直流电源的正负极上，并将针尖电极焊接在导线末端。
然后用绝缘板将两端导线隔开。
最后将电荷感应棒连接到万用表上。
2.将电荷感应棒移至绝缘板表面，并使其与针尖电极靠近，此时感应棒会在针尖电极周围有电荷存在的地方有指示。
在这些地方分别分布了若干个小圆点，这些圆点表示在该地方有电荷存在。
3.接下来，用直线连接所有电荷小圆点，这样连接后，就会形成一个被电势线所包围的空间。
4.沿着连接点的方式连接导线，每个导线之间的距离需要保持一致，也需要让电荷和感应棒保持一定的距离。
连接完成后，用电势仪对各个点的电势进行测量，并记录在表格中。
5.将所得到的测量数据转化为针尖电极周围的等势面以及电场线。
电势相等的所有点形成的面就是一个等势面。
画出所有等势面和电场线。
6.通过对等势面和电场线的观察，得到电场的分布情况，并将电场的分布情况与静电势场的分布情况进行比较，从而得到电势能和电场强度之间的关系。
实验结果：经过测量和分析得到了电场线和等势面的分布情况。
根据实验结果，可以发现等势面与导线的分布相似，电场线和等势面是互相垂直的，并且电势差和电场强度之间也确实存在着密切的关系。
大学物理开放式虚拟仿真实验室建设方案新
大学物理开放式虚拟仿真实验室建设方案新随着科学技术的不断进步，虚拟仿真技术在教育领域中的应用越来越广泛。
在大学物理教育中，虚拟仿真实验室可以提供一个安全、经济、高效的实验环境，为学生提供实践操作与实验探索的机会。
为了满足学生实验教学的需求，我校计划建设一个开放式虚拟仿真实验室。
一、建设目标1.提供一个开放式的实验环境，为学生提供自主探索和实践操作的机会，能够满足多种不同实验需求。
2.提供高质量的虚拟仿真实验软件和硬件设备，确保学生能够真正获得实验操作的经验和实践技巧。
3.提供一个多元化的实验内容和教学资源，满足不同层次和需求的学生。
二、硬件设备1.虚拟现实设备：提供一定数量的VR眼镜和手柄，使学生能够沉浸式地进行实验操作。
2.电脑设备：提供高性能的电脑设备，用于运行虚拟仿真实验软件。
3.服务器设备：提供高性能的服务器设备，用于存储和管理虚拟仿真实验软件和教学资源，并提供远程访问服务。
三、软件平台1.虚拟仿真实验软件：选择具有较高质量和广泛应用的虚拟仿真实验软件，可以模拟常见的物理实验现象。
2.数据分析和处理软件：提供数据采集和处理的软件，使学生能够进行实验数据的分析和研究。
3.远程访问和教学平台：建立一个在线平台，供学生远程访问虚拟仿真实验室，并提供教学资源、实验指导和交流平台。
四、实验内容1.基础实验：提供一系列基本的物理实验，包括测量和分析、运动学、力学、热学、光学、电学等方面的实验。
2.高级实验：提供一些高级的物理实验，包括电磁学、光电效应、原子物理等方面的实验。
3.专题实验：根据学生的兴趣和需求，提供一些专题实验，如量子物理、固体物理、核物理等方面的实验。
五、教学资源和支持1.实验指导：提供详细的实验指导和操作步骤，使学生能够顺利进行实验。
2.实验数据和报告：提供一些实验数据和报告范例，帮助学生进行实验数据的分析和报告的撰写。
3.教学视频和讲义：提供一些教学视频和讲义，帮助学生更好地理解实验原理和操作方法。
仿真实验基本操作方法_大学物理实验_[共10页]
![仿真实验基本操作方法_大学物理实验_[共10页]](https://img.taocdn.com/s3/m/18f5fab148d7c1c709a1456d.png)
280进入具体的仿真实验项目后，可以通过菜单的方式来进行学习。
菜单项目一般包括：实验教程、实验讲授、实验演示、实验仿真、数据处理。
实验教程介绍实验知识，包括实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容、注意事项等内容；实验讲授是老师授课使用的；实验演示是通过FLASH 将实验进行模拟仿真的过程；实验仿真是供学生进行仿真实验操作的。
大学物理仿真实验中所有操作都通过鼠标来完成。
仿真实验中基本操作如下。
1．仿真实验开始操作用鼠标单击实验项目界面所选实验名称，进入实验仿真，此时系统即处于“开始实验”状态。
2．操作对象的选择操作操作对象是指仿真实验室的仪器库中仪器图标、仪器按钮、开关、旋钮、连线等。
鼠标单击这些对象后，即将其激活。
如果选中的对象可以移动，就用鼠标拖动选中的对象。
3．按钮及旋钮的操作按钮：选定开关，单击鼠标即可。
旋钮：选定旋钮，单击鼠标左键，出现逆时针箭头，旋钮逆时针旋转；出现顺时针箭头，旋钮顺时针旋转。
4．连接电路的操作连接两个接线柱：在工具栏中单击“接线”，选定一个接线柱，按住鼠标左键不放拖动，一根直导线即从接线柱引出，将末端拖至另一个接线柱后释放鼠标，就完成两接线柱的连接。
删除两个接线柱：在工具栏中单击“删除”，对准要删除的线（此时要删除的线变为红颜色），单击鼠标左键即删除。
实验9.1 电表的改装和校准仿真传统的“电表的改装和校准实验”请参考本书“实验5.5”，这里仅介绍这个实验的仿真方法。
一、实验目的1．学习计算机仿真实验软件的使用。
2．掌握计算机仿真实验操作方法。
3．学习电表的改装和校准仿真实验。
二、仿真实验基本操作方法启动学生用计算机Windows界面，屏幕上出现鼠标指针光标。
在Windows主界面上双击“浏览器”图标，服务器将仿真实验系统信息传给每一台学生用计算机。
学生双击“浏览器”进入系统后出现主界面，如图9-0-2所示。
在物理仿真实验室界面输入学号或双击过客练习，进入仿真实验界面，选择“本校实验”，出现实验项目的下拉列表，如图9-1-1所示；或者选择“电学实验”，出现电学实验下拉列表，如图9-1-2所示；在下拉列表中单击“电表的改装和校准实验”，进入“电表的改装和校准仿真实验”界面，如图9-1-3所示。
大学物理实验虚拟仿真平台万用表实验报告
⼤学物理实验虚拟仿真平台万⽤表实验报告
1.万⽤表的结构
万⽤表就是集多种仪表于⼀体的⼀种电学仪表。
使⽤万⽤表可以对电阻、直流电流、直流电压、交流电流、交流电压等⼏类电学量进⾏测量。
万⽤表的种类和型号有很多，功能也各不相同，但从结构上可⼤致分为指针式和数字式两⼤类。
从外观上来看，指针式万⽤表⽤⼀个指针表头来指⽰测量数据，⽽数字式万⽤表则是⽤液晶显⽰屏。
它们的基本原理相同。
数字式万⽤表的核⼼部件是⼀块模数转换器，它能把输⼊的直流电压直接转换成数字量输出，并驱动液晶显⽰器进⾏⼗进制的数字显⽰。
测量交流电压、直流电流、交流电流和电阻则和指针式万⽤表⼀样，通过电表的改装和量程的扩展实现。
本次实验中所使⽤的万⽤表为数字式万⽤表。
2.使⽤万⽤表检查电路故障
万⽤表还常⽤于检测电路中的故障，判断电路中发⽣故障的位
平顶⼭学院电⽓与机械⼯程学院实验报告
【原始记录】。
卡门涡街的Comsol仿真实验报告
课程名称：大学物理实验（二）实验名称：卡门涡街的Comsol仿真图3.1卡门涡街仿真图四、实验内容及步骤：4.1建模本实验的的建模与仿真可分为八步：1.模型向导2.参数定义3.几何建模4.材料设置5.层流设置6.划分网格7.研究求解8.结果分析操作步骤：1.模型向导1)打开COMSOL软件，在新建窗口中单击模型向导；2)在模型向导窗口中，单击二维；3)在选择物理场树中双击流体流动单相流层流；4)单击添加，然后单击下方的研究；5)在选择研究中选择一般研究瞬态；6)单击底部的完成；2.参数定义1)在左侧模型开发器窗口的全局定义节点下，单击参数1；2)在参数的设置窗口中，定位到参数栏；3)在表中输入以下设置：图4.1 设置示范图4)在左侧主屏幕工具栏中单击f(x)函数，选择全局阶跃；5)在阶跃的设置窗口中，定位到参数栏；6)在位置文本框中输入0.1；3.几何建模1)在上方的几何工具栏中单击矩形；图4.2 建模完成后图材料设置在模型开发器窗口的组件(comp1)节点下，右键单击材料并选择空材料；在材料的设置窗口中，定位到材料属性明细栏；图4.3 设置示范图图层流设置在模型开发器窗口的组件1(comp1)节点下，右键单击层流(spf)并选择入口；在入口的设置窗口中，边界选择栏里选择边界1（单击右侧图形窗口里矩形的左边界即可）在入口的设置窗口中，定位到速度栏，在U0文本框中输入图4.4 划分网格后的图形在模型开发器窗口的研究节点下，单击步骤1: 瞬态；图6.3升力系数随时间的变化由图5.1可知，升力系数的大小在前0.5s几乎为0，0.5s到3.5s升力系数大幅不断变大然后减小，同时升力系数的峰值和谷值的绝对值都在变大，而且峰值和谷值的绝对值近似相等，3.5s到5.0s力系数的峰值和谷值的绝对值缓慢增大，直到5.0s时都取到最大约0.89，此后5.0s到7.0s升力系数在峰值和谷值的绝对值的最大值之间波动。
作出曳力系数随时间变化图图6.4 曳力系数随时间的变化由图5.2可知，曳力系数在0.5s前就从0急剧变大至约3.1，随后在0.5s到3.5s缓慢且小幅减小再增大至约3.17，在3.5s到7.0s时，曳力系数仅在3.17之间微小波动。
大学物理实验用电流场模拟静电场
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（1）为什么要采用模拟法求解：
直接测量或描绘静电场是很困难的，主要的因素有:
1、测量仪器只能采用静电式仪表，而一般用的磁 电式仪表要有电流才会有反应，而静电场不会有电流， 自然不能起作用。
2、任何磁电仪表的内阻均远小于空气或真空电阻， 在静电场中引入电表要引起电场的畸变，使得测量毫无 意义。 若要减小测量仪器对原有静电场的影响只能采 用电量很小的试探电荷，这对测量仪器灵敏度就必须提 出很高的要求。
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2、 测量步骤
（1）: 按前叙接线图，接好电源与 电极架上待测电极之间的连线。
（2）：打开电源开 关，将“电表指示” 开关拨向“校正”档， 调节“电压调节”旋 钮使电压表指示为所 需电压值(如10V)
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（3）：将“电表指示” 开关拨向“测量”档； 将探针伸入电极架并 与电极板的导电玻璃 接触，此时电表应有 读数。探针与低电势 电极接触，读数为零。 探针与高电势电极接 触，读数与“电表指 示”开关拨向“校正” 档时相同(如10V) 。
模拟法是依据与欲探测的物理状态（或过程）有 相同的数学方程和边界条件的另一个便于测量的物理 状态（或过程）来求得。
模拟法作为科学研究中的一种最基础的方法，得 到广泛的应用。
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一、实 验 目 的
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1、加深对电场强度和电位 概念的理解.
2、学习用模拟法测绘静电 场的原理和方法。
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二、实 验 原 理
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等位线
电力线
+ 10V
聚焦电极的电场分布
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用电流场模拟静电场
¿ 电磁学系列 12
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效果也 是 最 明显 的 。本 文 利 用 综 合 电路 仿 真 软 件 ＱＣ Ｕ Ｓ实 现对大 学物理 电学 实 验 的虚拟 化并 在 教 学 实践 中运用 ，有效地 激发 了学生 的学 习兴趣 ，促 进 了大学 物理实 验 的改革 。
２ 电 学 实验 仿 真 的 实 现
下 面 以“ Ｌ Ｒ Ｃ串联 电路 的谐 振 ” 验 为 例 介 绍 实 如何在 Ｑ Ｃ Ｕ Ｓ中进行 仿 真 实验 。Ｑ Ｃ Ｕ Ｓ的 界面 如 图
ｔ ｎ ｍ ｔｏ ｓ ｎ ｓｔ ｃ ｉｇｖｌｅｗ ｒ ｄｓｕ ｓｄ Ｑ Ｃ ａ ｆ ｃ ｖ ｅ ｕ ｅ ｔ ｒｖ ｗ ａ ｄ ｒ ｉ ｈ ｓ ｓ ｌ ｔ ｃｌ ｘ ｅ ｍ ｎ ｉ ｅ ｄ ｄ ｉ ａ ｈｎ ｕ ｅ ｉ ｓｅ ． Ｕ ＳＣ ｅ ｅ ｔ ｅｈ ｌ ｓ ｄ ｎ ｐｅ ｉ ｎ ｖｅ ｐ ｙ ｉ ｅ ｒ ａ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｏ ｈ ａ ｔ ｅ ａ ｃ ｃ ｎ ｉ ｐ ｔ ｅ ｅ ｗ ｃ ｅ ｃｉ ｉ ｓ
近 年来 ，以计算 机技术理实验 教学 的一个 有力 工具 。仿 真 实验通过计 算机创 建 的一个可视 化 的操 作环境 ，从
而使 实验 的研 究从 狭小 的实验室解 脱 出来 ，随 时 随
地满 足实验 的需要 。在 大学物理实 验 中 ，对于 电学 实验 的仿真是 最容 易实现 的 ，对 于真实实 验 的辅 助
行 大 学物 理 电 学 实验 的预 习和 复 习 ，为 学 生 实现 电路 的 自主 开发 与设 计 提 供 一 个 平 台 。
关 键 词 ：电 学 实验 ；仿 真 ；Ｑ Ｃ ＵＳ 中图 分 类 号 ：Ｔ ３ ；Ｇ ４ ． ２ 文 献 标 志 码 ：Ａ Ｐ ９ ６ ２４ ３
文 章 编 号 ：１７ ４ ５ ｆ０ １Ｏ ０ １ ０ ６２— ５０ ２ １ ）１～ ０ ８— ３
第 ９卷 第 １ 期 ２１ ０ １年 ２月
实 验 科 学 与技 术
Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｃ ｅ ｃ ｎｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｐ ｒｍｅ ｔＳ ｉ ｎ ｅ ａ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖｏ． ． １９ Ｎｏ １
Ｆｅ ２ ｂ． ０１１
大 学 物 理 电 学 实 验 仿 真 研 究
吴 肖 ，熊建 文。
（ ．广东工业大学实验教学部 ，广州，５０ ０ ；２ １ １０ ６ ．华南师范大学物理与电信工程学院 ，广州 ，５０ ３ ） １６ １
摘要 ：利 用综合 电路仿真软件 Ｑ Ｃ Ｕ Ｓ实现对 大学物理 电学实验 的仿真 ，以“ Ｌ 串联 电路 的谐振 ” Ｒ 串联 电路 相频特 ＲＣ 和“ Ｃ 性” 实验 为例介绍 了其 实现方法，并对其教学价值进行 了挖掘 。认为利用 Ｑ Ｃ Ｕ Ｓ进行电学实验的仿 真可以有 效地帮助学生进
Ａ ｓ ａ ｔ ｏ ｓ ｔ ｔ ｒ ｅ ｉ ｕ ｉ ｌ ｉｎｓｆ ａｅｏ Ｕ Ｓｔ ａ ｈ ｖ ｌ ｔｃ ｌ ｘ ｅ ｍ ｎ ｓ ｕａ ｏ ｏｌ ｅ ｈ ｓ ｓ ｂ ｔ ｃ ：Ｈ ｗ ｔ ｕ ｅ ｈ ｉ ｅ ａ ｄｃ ｃ ｉ ｓ ａ ｏ ｔ ｒ ｆ Ｃ ｃ ｉ ｅｅ ｃ ａ ｅ ｐ ｒ ｅ ｔ ｉ ｌｔ ｎｏ Ｃ ｌ ｇ ｙｉ ｒ ｏ ｅｎ ｇ ｔ ｒ ｔ ｍｕ ｔ ｏ ｗ Ｑ ｏ ｅ ｅｒ ｉ ｉ ｍ ｉ ｆ ｅ ｐ ｃ
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（ ． ｅａｔ ｎ ｆ ｘ ｅ ｍ ｎ ｅｃｉｇ ｕ ｎｄｎ ｎｖｒｔ ｏ ｅｈｏｏｙ ｕｎｚｏ ５０ ９ ，Ｃ ｉａ １Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｐ ｒ ｅｔ ａｈｎ ，Ｇ ａ ｇｏｇＵ ｉｅ ｉ ｆ ｃ ｎｌｇ ，Ｇ ａｇｈｕ １０ ０ ｈｎ ； ｏＥ ｉ Ｔ ｓｙ Ｔ
后给电路设置一些参数 （ 如输人信号 ，噪声） ，软 件就 可 以根据 电路 及相关 参数模 拟 出相应 的实验结 果 。我们发 现 ，绝 大部分 的大学 物理 实验都 可 以用 这个 软件模拟 出来 ，学生 可 以通过 这个 实验进行 课
前预 习和课后 复习 ，还可 以利用 这个平 台实 现电学 实验 的 自主设计 。