大学物理仿真实验
大学物理仿真试验仿真实验
大学物理仿真实验实验名称:声速的测定目的要求:1．了解超声波的发射和接收方法。
2．加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。
3．掌握用驻波法和相位法测声速。
实验原理:由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。
本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。
声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。
下图是超声波测声速实验装置图。
驻波法测波长设沿x 方向入射波的方程为:沿x 负方向反射波方程为:两波相遇干涉时，在空间某点的合振动方程为(驻波方程):12cos 2()cos 2()x xy y y A ft A ft ππλλ=+=-++(2cos 2)cos 2xA ft ππλ=当2/λn x =;(n =1,2,…)位置时，声振动振幅最大,为2A ,称为波腹，当4/)12(λ-=n x ,(n =1,2，…)位置上声振动振幅为零,这些点称为波节。
其余各点的振幅在零和最大值之间。
两相邻波腹(或波节)间的距离为λ/2即半波长。
相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S 2，所以在同一时刻S 1与S 2处的波有一相位差：其中λ是波长，x 为S 1和S 2之间距离)。
因为x 改变一个波长时，相位差就改变2π。
利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。
仪器用具:1.声速的测量实验仪器包括超声声速测定仪、函数信号发生器和示波器。
2.超声声速测定仪主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺。
3.函数信号发生器1cos 2()xy A ft πλ=-2cos 2()x y A ft πλ=+提供一定频率的信号，使之等于系统的谐振频率。
4.示波器示波器的x, y轴输入各接一个换能器，改变两个换能器之间的距离会影响示波器上的李萨如图形。
并由此可测得当前频率下声波的波长，结合频率，可以求得空气中的声速。
实验内容:1．调整仪器使系统处于最佳工作状态。
大学物理仿真实验报告
大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告引言在大学物理实验中，物理仿真实验起着重要的作用。
通过仿真实验，学生可以在虚拟环境中进行各种物理实验，观察和分析实验现象，从而加深对物理原理的理解和掌握。
本文将以大学物理仿真实验为主题，探讨其在物理教学中的重要性和应用价值。
一、物理仿真实验的意义物理仿真实验是一种虚拟实验教学手段，通过计算机技术和数学模型，将真实的物理实验过程模拟到计算机软件中，使学生可以在虚拟环境中进行实验操作和观察实验现象。
与传统实验相比，物理仿真实验具有以下几个方面的意义。
1. 提供安全环境物理实验中常常涉及到高温、高压、高电压等危险因素，如果学生没有足够的实验经验和安全意识，很容易发生事故。
而物理仿真实验可以提供一个安全的环境，让学生在虚拟场景中进行实验操作，避免了实验过程中的安全隐患。
2. 提供多样实验条件物理仿真实验可以根据不同的实验要求和学生的学习进度，提供多样的实验条件。
学生可以通过调整参数、改变实验环境等方式，观察和分析不同条件下的实验现象，深入理解物理原理。
3. 提供实验重复性在传统实验中，学生可能因为操作不当或其他原因导致实验结果不准确或失败。
而物理仿真实验可以提供实验的重复性，学生可以反复进行实验，找出问题所在，并改正错误，从而提高实验的准确性和可靠性。
二、物理仿真实验的应用价值物理仿真实验在物理教学中具有广泛的应用价值，不仅可以提高学生的实验操作能力，还可以培养学生的科学思维和创新能力。
1. 提高实验操作能力物理仿真实验可以让学生熟悉实验仪器的使用方法和实验步骤，培养他们的实验操作能力。
通过虚拟实验，学生可以反复练习实验操作，掌握实验技巧，提高实验的准确性和效率。
2. 培养科学思维物理仿真实验可以培养学生的科学思维，让他们学会观察、分析和解释实验现象。
在虚拟实验中，学生需要通过观察实验现象、整理数据、分析规律等步骤，从而培养他们的科学思维和逻辑思维能力。
3. 提升创新能力物理仿真实验可以激发学生的创新能力。
最新大学物理实验仿真实验实验报告
最新大学物理实验仿真实验实验报告
实验目的：
1. 通过仿真实验加深对物理现象的理解。
2. 学习使用计算机辅助物理实验的方法。
3. 掌握数据分析和处理的基本技能。
实验原理：
本实验通过计算机仿真技术模拟物理现象，使学生能够在没有实际实验设备的情况下，也能进行物理实验的学习。
通过模拟实验，可以观察和分析各种物理规律，如牛顿运动定律、电磁学原理等。
实验设备和软件：
1. 计算机及显示器。
2. 物理仿真软件（如PhET Interactive Simulations）。
实验步骤：
1. 打开物理仿真软件，并选择合适的实验模块。
2. 根据实验要求设置初始参数和条件。
3. 运行仿真实验，观察物理现象的变化。
4. 记录实验数据，并进行必要的计算。
5. 分析实验结果，验证物理定律和公式。
6. 撰写实验报告，总结实验过程和结论。
实验数据与分析：
（此处应插入实验数据表格和分析结果，包括但不限于实验观测值、计算值、图表等）
实验结论：
通过本次仿真实验，我们成功地模拟并分析了（具体物理现象）。
实验结果与理论预测相符，验证了（相关物理定律或公式）的正确性。
同时，我们也认识到了仿真实验在物理教学和研究中的重要性和实用性。
建议与反思：
（此处应提出实验过程中遇到的问题、解决方案以及对未来实验的建议或反思）
注意：以上内容仅为模板，具体的实验数据、分析和结论应根据实际完成的仿真实验内容进行填写。
大学物理仿真实验报告
实验名称：光电效应实验实验日期：2023年4月10日学号：2120302003实验人员：张三、李四一、实验目的1. 通过仿真实验，理解光电效应的基本原理。
2. 掌握光电效应方程的推导过程。
3. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。
4. 熟悉光电效应在光电探测技术中的应用。
二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。
根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的最大初动能 \(E_k\) 与入射光的频率 \(v\) 和金属的逸出功 \(W_0\) 之间存在以下关系：\[E_k = hv - W_0\]其中，\(h\) 为普朗克常数。
三、实验步骤1. 打开仿真软件，设置入射光的频率和强度。
2. 调整金属表面的逸出功，观察光电子的发射情况。
3. 记录不同频率入射光下的光电子最大初动能。
4. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。
四、实验结果与分析1. 当入射光的频率较低时，光电子的发射率较低，且光电子的最大初动能较小。
2. 随着入射光频率的增加，光电子的发射率逐渐增加，光电子的最大初动能也随之增加。
3. 当入射光的频率达到一定值时，光电子的发射率达到最大，此时光电子的最大初动能也达到最大值。
4. 当入射光的频率继续增加时，光电子的发射率逐渐降低，光电子的最大初动能也逐渐降低。
根据实验结果，可以得出以下结论：1. 光电效应方程 \(E_k = hv - W_0\) 是正确的。
2. 入射光的频率与光电子的最大初动能之间存在正相关关系。
3. 光电效应在光电探测技术中具有广泛的应用。
五、实验总结本次实验通过仿真实验，使我们深入理解了光电效应的基本原理，掌握了光电效应方程的推导过程，并分析了入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。
通过实验，我们认识到光电效应在光电探测技术中的重要性，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。
六、实验拓展1. 研究不同金属的逸出功对光电效应的影响。
2. 探究光强度对光电效应的影响。
仿真实验报告（推荐5篇）
仿真实验报告（推荐5篇）第一篇：仿真实验报告大学物理仿真实验报告——塞曼效应一、实验简介塞曼效应就是物理学史上一个著名得实验。
荷兰物理学家塞曼(Ｚeemaｎ)在1896 年发现把产生光谱得光源置于足够强得磁场中,磁场作用于发光体，使光谱发生变化,一条谱线即会分裂成几条偏振化得谱线,这种现象称为塞曼效应。
塞曼效应就是法拉第磁致旋光效应之后发现得又一个磁光效应。
这个现象得发现就是对光得电磁理论得有力支持，证实了原子具有磁矩与空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解.塞曼效应另一引人注目得发现就是由谱线得变化来确定离子得荷质比得大小、符号。
根据洛仑兹（Ｈ、Ａ、Lｏrｅntｚ)得电子论,测得光谱得波长，谱线得增宽及外加磁场强度，即可称得离子得荷质比．由塞曼效应与洛仑兹得电子论计算得到得这个结果极为重要，因为它发表在Ｊ、J 汤姆逊(J、J Thomｓｏn）宣布电子发现之前几个月，Ｊ、J 汤姆逊正就是借助于塞曼效应由洛仑兹得理论算得得荷质比，与她自己所测得得阴极射线得荷质比进行比较具有相同得数量级,从而得到确实得证据,证明电子得存在。
塞曼效应被誉为继 X 射线之后物理学最重要得发现之一。
1902 年,塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖(以表彰她们研究磁场对光得效应所作得特殊贡献）.至今,塞曼效应依然就是研究原子内部能级结构得重要方法。
本实验通过观察并拍摄Ｈg(5４6、1nm)谱线在磁场中得分裂情况,研究塞曼分裂谱得特征，学习应用塞曼效应测量电子得荷质比与研究原子能级结构得方法。
二、实验目得1、学习观察塞曼效应得方法观察汞灯发出谱线得塞曼分裂； 2、观察分裂谱线得偏振情况以及裂距与磁场强度得关系;3、利用塞曼分裂得裂距，计算电子得荷质比数值。
三、实验原理1、谱线在磁场中得能级分裂设原子在无外磁场时得某个能级得能量为,相应得总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为。
当原子处于磁感应强度为得外磁场中时,这一原子能级将分裂为层。
大学物理仿真实验报告
大学物理仿真实验报告目录1. 实验目的和意义1.1 实验目的1.2 实验意义2. 理论背景介绍2.1 牛顿力学2.2 动量守恒定律2.3 能量守恒定律3. 实验器材和原理3.1 实验器材3.2 实验原理4. 实验步骤4.1 实验准备4.2 实验具体步骤5. 实验数据记录及分析5.1 数据记录5.2 数据分析6. 实验结论与讨论6.1 实验结论6.2 结论讨论7. 实验中的问题及解决方法7.1 问题描述7.2 解决方法实验目的和意义实验目的本实验旨在通过物理仿真模拟，探究运动物体的力学规律，深入理解牛顿力学原理以及动量守恒和能量守恒定律。
实验意义通过本实验，可以加深对物理定律的理解，提高实验操作能力，培养科学思维和分析问题的能力。
理论背景介绍牛顿力学牛顿力学是经典物理力学的一个重要分支，主要描述了物体受力下的运动规律，包括牛顿三定律等内容。
动量守恒定律动量守恒定律表明，在一个封闭系统内，系统的总动量保持不变，即系统内所有物体的动量之和在任意时刻都是恒定的。
能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个基本原理，即在一个封闭系统内，系统的总能量保持不变，能量可以转化形式但总量不变。
实验器材和原理实验器材本实验所需器材包括计算机、物理仿真软件等。
实验原理实验基于牛顿力学原理，通过模拟不同条件下物体的运动，验证动量守恒和能量守恒定律。
实验步骤实验准备1. 打开计算机，启动物理仿真软件。
2. 设置实验初始参数，包括物体质量、速度等。
实验具体步骤1. 进行单个物体的运动模拟，记录相关数据。
2. 进行碰撞实验，观察动量和能量的转移情况。
3. 分析实验结果，得出结论。
实验数据记录及分析数据记录在实验过程中记录了单个物体的运动轨迹、速度等数据，以及碰撞实验中的动量和能量转移情况。
数据分析通过对实验数据的分析，可以验证动量守恒和能量守恒定律是否得到满足，进一步探讨物体运动规律。
实验结论与讨论实验结论实验结果表明，在所设定条件下，动量守恒和能量守恒定律是成立的，验证了物理定律在模拟实验中的适用性。
大学物理仿真实验报告-利用单摆测量重力加速度(2)
西安交通大学
大学物理仿真实验
实验报告
利用单摆测量重力加速度
实验简介
单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。
本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。
实验原理
单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为
T=2π√l
g
由此通过测量周期摆长求重力加速度。
实验仪器
单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺，秒表，刻度尺实验过程及原始记录
测量内容及数据处理
T=1.825s
L=91.50cm
g=4π2L−D2⁄
T2
=4π2
(91.50−1.7462⁄)
1.8252
=10.74m s2
⁄
E g=
△D2⁄
L−D2⁄
=
0.022⁄
91.50−1.7462⁄
=0.11%△g=gE g=0.012m s2
⁄
所以实验结果：
g=10.74±0.012m/s2
误差分析
1.游标卡尺，直尺等读书误差；
2.钢球摆过平衡位置时未能及时计时；
总结反思
实验结果与实际结果存在一定偏差，实验过程检查无误，原理清晰，以后做类似实验需要设计更为精确的实验方案。
大学物理仿真实验的应用研究
大学物理仿真实验的应用研究【摘要】大学物理仿真实验是一种通过计算机模拟真实物理实验过程的方法，已经在教学、科研和工程实践中得到广泛应用。
文章首先介绍了大学物理仿真实验的概述和意义，然后详细探讨了其在各个领域的应用，包括教学、科研和工程实践。
随着技术的不断进步，大学物理仿真实验的发展趋势也在不断变化，同时也面临一些挑战。
文章对大学物理仿真实验的应用前景、重要性和推广普及进行了总结和展望。
通过这篇文章，读者可以深入了解大学物理仿真实验的应用研究，对其在各个领域的价值有更深刻的认识。
【关键词】关键词：大学物理、仿真实验、应用研究、教学、科研、工程实践、发展趋势、挑战、解决方案、前景、重要性、推广、普及。
1. 引言1.1 大学物理仿真实验的应用研究概述大学物理仿真实验是一种通过计算机和虚拟仿真技术进行物理实验的新型实验方式。
它将传统的物理实验内容移植到虚拟环境中进行，通过模拟真实物理现象和过程，让学生能够进行更加直观、生动和深入的学习和实践。
大学物理仿真实验的应用研究逐渐受到越来越多教育机构、科研机构和企业的重视。
在这个虚拟实验的环境中，学生可以通过交互式操作进行各种物理实验，观察和分析数据，探索物理规律，培养实验技能和科学思维。
大学物理仿真实验还可以克服传统实验中的局限性，如设备成本高昂、安全风险大、实验重复性低等问题，为学生提供更加灵活和丰富的实验体验。
通过大学物理仿真实验的应用研究，可以不仅提高学生对物理知识的理解和掌握，还可以培养学生的创新能力和实践能力，在培养工程人才、推动科学研究和解决实际问题等方面发挥重要作用。
随着技术的不断进步和教育理念的不断更新，大学物理仿真实验的应用研究将迎来更加广阔的发展空间和更多的应用机会。
1.2 大学物理仿真实验的意义和目的大学物理仿真实验在教学、科研和工程实践中有着重要的意义和目的。
通过物理仿真实验，可以帮助学生将抽象的物理理论与具体的实验现象相结合，促进他们对物理学知识的理解和掌握。
物理仿真动画实验报告
实验名称：物理仿真动画实验实验目的：1. 熟悉物理仿真软件的基本操作。
2. 利用物理仿真软件进行简单的物理实验，观察和分析实验现象。
3. 通过动画演示，加深对物理规律的理解。
实验原理：本次实验采用物理仿真软件，通过模拟物理现象，实现对实验过程的再现。
实验过程中，我们主要研究了以下几个方面：1. 动能和势能的转化。
2. 平抛运动。
3. 弹性碰撞。
实验仪器：1. 物理仿真软件（如：MATLAB、Python等）。
2. 计算机一台。
实验步骤：1. 动能和势能的转化：（1）在仿真软件中，设置一个简单的单摆模型。
（2）通过改变摆球的质量和摆长，观察摆球在运动过程中的动能和势能的变化。
（3）记录摆球在不同位置的动能和势能，并绘制动能-时间图和势能-时间图。
2. 平抛运动：（1）在仿真软件中，设置一个平抛运动模型。
（2）通过改变初速度和抛出角度，观察平抛运动轨迹的变化。
（3）记录不同初速度和抛出角度下的运动轨迹，并分析运动规律。
3. 弹性碰撞：（1）在仿真软件中，设置一个弹性碰撞模型。
（2）通过改变两物体的质量和碰撞角度，观察碰撞后的速度和方向变化。
（3）记录不同质量和碰撞角度下的碰撞结果，并分析碰撞规律。
实验结果与分析：1. 动能和势能的转化：通过实验，我们观察到在单摆运动过程中，摆球的重力势能和动能不断转化。
当摆球在最低点时，动能最大，势能最小；当摆球在最高点时，动能最小，势能最大。
这与能量守恒定律相符。
2. 平抛运动：通过实验，我们发现在平抛运动过程中，物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。
当改变初速度和抛出角度时，运动轨迹会发生变化，但始终遵循抛物线规律。
3. 弹性碰撞：通过实验，我们观察到在弹性碰撞过程中，两物体的动量和机械能守恒。
当改变两物体的质量和碰撞角度时，碰撞后的速度和方向也会发生变化，但始终遵循弹性碰撞规律。
实验结论：1. 通过物理仿真动画实验，我们加深了对动能、势能、平抛运动和弹性碰撞等物理规律的理解。
大学物理仿真实验感言
时光荏苒，转眼间，大学的学习生涯已经过半。
在这段时间里，我经历了许多课程的学习和实践，其中，大学物理仿真实验给我留下了深刻的印象。
通过这次实验，我对物理有了更加直观和深入的理解，同时也收获了许多宝贵的经验和感悟。
一、仿真实验的意义大学物理仿真实验是物理教学中的一种新型教学模式，它将传统的实验与计算机技术相结合，通过虚拟实验平台，为学生提供了一种全新的学习体验。
与传统实验相比，仿真实验具有以下几大优势：1. 安全性高：仿真实验可以模拟真实实验环境，学生在虚拟环境中进行实验操作，避免了实验过程中可能出现的危险。
2. 灵活性强：仿真实验可以根据需要调整实验参数，学生可以自由地改变实验条件，探索不同的实验结果。
3. 重复性强：仿真实验可以多次重复进行，学生可以在不同的实验条件下进行多次实验，加深对物理现象的理解。
4. 便捷性高：仿真实验不受时间和地点的限制，学生可以利用课余时间随时进行实验操作。
二、实验过程中的感悟在大学物理仿真实验中，我参与了多个实验项目，如“自由落体运动”、“单摆运动”、“抛体运动”等。
以下是我对几个实验的具体感悟：1. “自由落体运动”实验通过这个实验，我深刻理解了重力加速度的概念。
在实验中，我设置了不同的初始高度和空气阻力，观察到物体下落速度的变化。
我发现，在真空中，物体下落速度始终为9.8m/s²，而在有空气阻力的情况下，速度会逐渐减小。
这个实验让我对牛顿第二定律有了更深刻的认识。
2. “单摆运动”实验这个实验让我了解了单摆的周期和振幅之间的关系。
通过改变摆长和摆球的质量，我观察到周期和振幅的变化规律。
我发现，当摆长增加时，周期也随之增加；当摆球质量增加时，振幅减小。
这个实验让我对简谐运动有了更深入的了解。
3. “抛体运动”实验在这个实验中，我学习了抛体运动的轨迹和速度变化规律。
通过改变初速度和角度，我观察到抛体运动轨迹的变化。
我发现，当抛体以45°角发射时，运动轨迹最远。
大学物理仿真实验报告
大学物理仿真实验报告篇一：大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告实验日期：2011年5月31日实验人员：机自实验名称：热敏电阻的温度特性一、实验目的：1、了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理；2、学习惠斯通电桥的原理及使用方法；3、学习坐标变换、曲线改直的技巧。
二、实验原理：热敏电阻---实验原理半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关系为：A、B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为惠斯通电桥的工作原理：如图所示：四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。
在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。
当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。
平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx 即可求出。
电桥灵敏度的定义为：式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。
实验仪器三、实验仪器及使用方法：直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器、稳压电源。
四、实验内容：1、从室温开始，每隔5°C测量一次Rt，直到85°C。
撤去电炉，使水慢慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。
2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，确定式(R1)中常数A和B五、数据记录及处理：1、数据处理结果如下：2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线如下：六、实验结论，误差分析及建议：1、实验结论：了解了惠斯通电桥的原理及使用方法；基本掌握坐标变换、曲线改直的技巧。
作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，成线性关系。
2、误差分析：由于在记录过程中温度计视数在变化，故出现误差; 电源不稳定，造成系统误差；数据处理时产生偶然误差。
3、建议：1）在使用检流计时，要注意保护检流计，不要让大电流通过检流计，实验中间要用跃接2）实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用，检流计按钮先使用粗，然后再使用细，不要两个按钮同时使用。
大学物理仿真实验..
四、相关软件
1、JAVA JAVA是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象 的程序设计语言，是由美国的Sun Microsystems公司 于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台的 总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移 植性和安全性。 目前，很多国家都建立了基于JAVA技术的仿真实 验系统。如美国俄勒冈大学物理系主办的物理仿真实 验网站，该网站中的实验展示素材程序是运用JAVA语 言编写的。
3、目的与意义 通过仿真物理实验学习，学生对实验的物 理思想和方法、仪器的结构及原理的理解，可 达到实际实验难以实现的效果，实现了培养动 手能力，学习实验技能，深化物理知识的目的， 同时增强了学生对物理实验的兴趣，大大提高 了物理实验教学水平，是物理实验教学改革的 有力工具。
三、大学物理仿真实验ຫໍສະໝຸດ 优缺点二、研究背景、现状以及研究的目的与意义
1、背景 20世纪初仿真技术已得到应用。如在实验室中建立的水利 模型。40～50年代航空、航天和原子能技术的发展推动了仿真 实验技术的进步。60年代之后计算机技术的发展，为仿真实验提 供了先进的平台，加速了仿真技术的发展。 近年来，随着教育改革的不断深化，实验教学取得了很大 的进展，但实验教学中还是存在不少问题的。将计算机虚拟技术 引入物理实验教学可改善一些问题。目前，虚拟技术在物理实验 教学中的应用主要是用计算机模仿真实物理实验。作为计算机辅 助物理实验教学的一个新的发展方向—仿真物理实验，己经成为 了大学物理实验的一个新亮点。
2、现状 国外对于仿真实验的研究始于上个世纪八十年代 末，当时一些研究机构试图以计算机为工具，模拟一 些复杂系统的运作，并对其加以控制。如美国科罗拉 多州大学物理教育技术中心设计的以JAVA技术为主的 仿真项目。 上世纪九十年代初，国内一些高校就开始致力于 计算机仿真实验的开发与研制。目前最权威的仿真实 验教学系统是中国科技大学天文与应用物理系开发的 大学物理仿真实验教学系统。
物理仿真实验报告
物理仿真实验报告
《物理仿真实验报告》
摘要：
本实验通过物理仿真软件进行了一系列物理实验，包括简谐振动、牛顿运动定律、光的折射等。
通过实验数据的收集和分析，得出了一些有意义的结论，并对物理规律有了更深入的理解。
一、简谐振动实验
利用物理仿真软件，我们模拟了一个弹簧振子的简谐振动过程。
通过改变弹簧的劲度系数和振子的质量，我们发现简谐振动的周期与振动系统的参数有着密切的关系。
实验结果表明，简谐振动的周期与振动系统的劲度系数成反比，与振子的质量成正比。
这与理论预期相符。
二、牛顿运动定律实验
我们通过物理仿真软件模拟了一个小车在斜面上的运动过程。
通过改变小车的质量和斜面的倾角，我们观察到小车的加速度随着斜面倾角的增加而增大，与牛顿第二定律的预测一致。
同时，我们还验证了牛顿第一定律和第三定律，实验结果与理论相符。
三、光的折射实验
我们利用物理仿真软件模拟了光在不同介质中的折射现象。
通过改变介质的折射率和入射角度，我们发现光线的折射角与入射角之间存在着一定的关系，符合折射定律。
实验结果进一步验证了光的折射规律。
综上所述，通过物理仿真实验，我们对物理规律有了更深入的理解，同时也加深了对实验数据的收集和分析的重要性。
希望通过这些实验，能够更好地理解
物理规律，提高实验操作能力。
大学物理仿真实验
电气34大学物理仿真实验碰撞和动量守恒张轩瑞电气342130401115一、实验目的：用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。
同时通过实验提高误差分析的能力。
二、实验原理：如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即∑m i v i =恒量（1）实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有（2）对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。
当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。
由于滑块作一维运动，式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。
1．完全弹性碰撞完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即（3）（4）由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为（5）（6）如果v20=0，则有（7）（8）动量损失率为（9）能量损失率为（10）理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差范围内可认为是守恒的。
2．完全非弹性碰撞碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。
在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。
（11）在实验中，让v20=0，则有（12）（13）动量损失率（14）动能损失率（15）3．一般非弹性碰撞一般情况下，碰撞后，一部分机械能将转变为其他形式的能量，机械能守恒在此情况已不适用。
牛顿总结实验结果并提出碰撞定律：碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比，比值称为恢复系数，即（16）恢复系数e由碰撞物体的质料决定。
大学物理实验仿真实验实验报告
大学物理实验仿真实验实验报告I. 引言大学物理课程中的实验教学是培养学生科学思维和实践能力的重要环节。
然而，由于实验设备和资源的限制，学生往往难以亲自进行所有的物理实验。
为了解决这一问题，许多高校开始采用物理实验仿真实验，即利用计算机模拟技术进行物理实验的虚拟仿真。
本实验报告将详细介绍一次大学物理实验仿真实验的进行过程和结果。
II. 实验目的本次实验的目的是通过物理仿真软件，模拟测量并分析简谐振动的周期时间与质量、弹性系数的关系。
通过实验，掌握简谐振动的基本原理和实验方法，并通过仿真实验，加深对实验数据的分析和处理能力。
III. 实验原理简谐振动是指物体在一个恢复力作用下沿同一直线往复运动的物理现象。
其周期T与质量m以及弹性系数k之间的关系可以通过以下公式表示：T = 2π√(m/k)根据该公式，我们可以推导出质量对周期的影响，以及弹性系数对周期的影响。
通过仿真实验，我们可以得到不同质量和弹性系数下的周期时间数据，进而分析它们之间的关系。
IV. 实验装置与方法本次实验采用XXX物理仿真实验软件进行，该软件能够通过计算机模拟出各种物理实验的过程和结果。
具体的实验步骤如下：1. 打开XXX物理仿真实验软件，进入简谐振动实验模块。
2. 设置初始条件，包括质量、弹性系数等参数。
3. 点击开始按钮，开始模拟实验过程。
4. 观察模拟实验的过程，记录下每次振动的周期时间。
5. 根据记录的周期时间数据，计算出不同质量和弹性系数下的平均周期时间。
6. 绘制周期时间与质量、弹性系数之间的关系曲线。
V. 实验结果与分析根据模拟实验过程中记录的数据，我们计算出了不同质量和弹性系数下的平均周期时间，并绘制了周期时间与质量、弹性系数之间的关系曲线。
通过曲线的趋势，我们可以得出以下结论：1. 质量对周期时间的影响：质量越大，周期时间越长。
这是因为质量越大，惯性力也就越大，所需的恢复力也越大，导致周期时间增加。
2. 弹性系数对周期时间的影响：弹性系数越大，周期时间越短。
最新大学物理仿真实验实验报告1
最新大学物理仿真实验实验报告1实验目的：本次实验旨在通过物理仿真软件，加深对基本物理原理的理解，并掌握使用现代科技手段进行物理实验的方法。
通过模拟不同的物理现象，提高分析和解决物理问题的能力。
实验原理：在本次实验中，我们将利用仿真软件模拟光的折射和反射现象。
光的折射遵循斯涅尔定律，即入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
反射则遵循反射定律，即入射角等于反射角，且入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
实验设备：1. 物理仿真软件（如PhET Interactive Simulations）2. 计算机及显示器3. 数据记录表格实验步骤：1. 打开物理仿真软件，并选择适当的模拟实验模块。
2. 设定初始条件，如光源位置、介质的折射率、观察屏幕的位置等。
3. 启动模拟，观察光在不同介质间的传播情况，记录入射角、折射角和反射角。
4. 更改介质的折射率，重复步骤3，观察折射和反射角的变化。
5. 对收集到的数据进行分析，验证斯涅尔定律和反射定律。
实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到当光从低折射率介质进入高折射率介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角。
此外，反射角始终等于入射角，这一点在所有模拟实验中都得到了验证。
通过改变入射角和介质的折射率，我们得到了一系列的数据，这些数据与理论预测相符，从而验证了斯涅尔定律和反射定律的正确性。
结论：通过本次仿真实验，我们成功模拟了光的折射和反射现象，并验证了相关的物理定律。
实验结果表明，物理仿真软件是一种有效的教学和研究工具，可以帮助学生更好地理解复杂的物理概念。
此外，仿真实验的可重复性和可控性为深入研究提供了便利。
大学物理仿真实验课教案
课时：2课时教学目标：1. 了解光的干涉现象及其产生原理。
2. 通过仿真实验，加深对干涉条纹形成机制的理解。
3. 学会运用仿真软件进行物理实验，提高实验操作能力。
4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
教学重点：1. 光的干涉现象的产生原理。
2. 仿真实验操作及结果分析。
教学难点：1. 仿真实验操作过程中的问题处理。
2. 干涉条纹形成机制的理解。
教学准备：1. 仿真软件：如物理实验仿真平台、光干涉仿真软件等。
2. 教学课件：包含实验原理、操作步骤、实验数据记录表等。
教学过程：一、导入1. 提问：同学们，你们知道什么是光的干涉现象吗？举例说明。
2. 介绍光的干涉现象及其产生原理。
二、实验原理1. 利用仿真软件，展示光干涉现象的产生过程。
2. 分析干涉条纹的形成机制，如相干光源、光程差等。
三、实验步骤1. 打开仿真软件，熟悉软件界面及操作方法。
2. 设置实验参数，如光源波长、屏幕尺寸等。
3. 观察并记录实验现象，如干涉条纹的分布、间距等。
4. 分析实验数据，验证实验原理。
四、实验操作1. 学生分组进行实验，每组选派一名组长。
2. 组长负责指导组员进行实验操作，确保实验顺利进行。
3. 教师巡回指导，解答学生提出的问题。
五、实验结果分析1. 学生根据实验数据，分析干涉条纹的形成机制。
2. 教师引导学生讨论实验结果，总结实验规律。
六、实验总结1. 学生总结实验过程，反思实验中的问题及解决方法。
2. 教师点评实验过程，强调实验要点。
七、课后作业1. 撰写实验报告，包括实验原理、实验步骤、实验结果及分析等。
2. 针对实验中的问题，提出改进措施。
教学反思：本节课通过仿真实验，让学生直观地了解光的干涉现象及其产生原理。
在实验过程中，学生积极参与，认真操作，提高了实验操作能力。
同时，通过分析实验数据，学生加深了对干涉条纹形成机制的理解。
在教学过程中，教师应注意以下几点：1. 突出实验重点，引导学生关注实验原理。
2. 注重实验操作规范，确保实验顺利进行。
大学物理仿真实验_2
大学物理仿真实验学院：能动学院专业班号：装备81姓名：***学号：********实验名称：测螺线管磁场一、实验目的：学习测量交变磁场的一种方法，加深理解磁场的一些特性及电磁感应定律。
二、实验仪器：测量螺线管内磁场实验装置全貌铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）特斯拉计、电流源。
三、实验原理：图1图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。
当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x 为P点到螺线管中心处的距离。
在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。
图1同时给出B随x的分布曲线。
磁场测量的方法很多。
其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。
本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。
下图是实验装置的实验装置的示意图。
图2当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t) = I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t) = C p i(t) = B0sinωt其中C p是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。
探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。
若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:Ψ = N1S1B(t)cosθ根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。
在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。
在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。
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大学物理仿真实验
大学物理仿真实验
钢丝杨氏模量测定
姓名：
学号：
学院：
班级：
实验日期：年月日
一、实验名称：钢丝杨氏模量测定
二、实验目的：
1．测量钢丝杨氏模量；
2．掌握利用光杠杆测定微小形变的方法；
3．采用逐差法和作图法得出测量结果，掌握这两种数据处理的方法。
三、实验仪器：
支架和金属钢丝，光杠杆，镜尺组
四、实验原理：
在胡克定律成立的范围内，应力和应变之比是一个
常数，即
E=(F/S)/(△L/L)=FL/S△L（1）
E被称为材料的杨氏模量，它是表征材料性质的一
个物理量，仅与材料的结构、化学成分及其加工制
造方法有关。
某种材料发生一定应变所需要的力大，该材料的杨氏模量也就大。
杨氏模量的大小标志了
材料的刚性。
通过式（1），在样品截面积S上的作用应力为F，测量引起的相对伸长量ΔL/L，即可计算出材料的杨氏模量E。
因一般伸长量ΔL很小，故常采用光学放大法，将其放大，如用光杠杆测量ΔL。
光杠杆是一
个带有可旋转的平面镜的支架，平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直，其后足即杠杆的支脚与被测物接触。
当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL时，镜面法线转过一个θ角，而入射到望远镜的光线转过2θ角。
当θ很小时，
Ø≈tanØ=△L/l（2）
式中l为支脚尖到刀口的垂直距离（也叫光杠杆的臂长）。
根据光的反射定律，反射角和入射角相等，故当镜面转动θ角时，反射光线转动2θ角
tan2Ø≈2Ø=b/D（3）
式中D为镜面到标尺的距离，b为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。
从（2）和（3）两式得到
△L/l=b/(2D)（4）
由此得
△L=bl/(2D)（5）
合并（1）和（4）两式得
E=2DLF/(Slb)（6）
式中2D/l叫做光杠杆的放大倍数。
只要测量出L、
D、l和d（S=Πdd/4）及一系列的F与b之后，就
可以由式（5）确定金属丝的杨氏模量E。
五、实验内容
1．调节仪器
（1）调节放置光杠杆的平台F与望远镜的相对位置，使光杠杆镜面法线与望远镜轴线大体重合。
（2）调节支架底脚螺丝，确保平台水平（为什么？），调平台的上下位置，使管制器顶部与平台的上表面共面。
（3）光杠杆的调节，光杠杆和镜尺组是测量金属丝伸长量ΔL的关键部件。
光杠杆的镜面（1）和刀口（3）应平行。
使用时刀口放在平台的槽内，支脚放在管制器的槽内，刀口和支脚尖应共面。
（4）镜尺组的调节，调节望远镜、直尺和光杠杆三者之间的相对位置，使望远镜和反射镜处于同等高度，调节望远镜目镜视度圈（4），使目镜内分
划板刻线（叉丝）清晰，用手轮（5）调焦，使标尺像清晰。
2．测量
（1）砝码托的质量为m
，记录望远镜中标尺的
读数r
作为钢丝的起始长度。
（2）在砝码托上逐次加500g砝码（可加到
3500g），观察每增加500g时望远镜中标尺上的读
数r
i
，然后再将砝码逐次减去，记下对应的读数r’
i
，取两组对应数据的平均值。
（3）用米尺测量金属丝的长度L和平面镜与标
尺之间的距离D，以及光杠杆的臂长。
六、数据处理
数据记录
发码数
标尺读数
逐差加砝
码
减砝
码
标尺读
数
1 1.20 1.15 1.18 N1 1.11
2 2.20 2.30 2.25 N2 1.10
3 3.39 3.40 3.40 N3 1.13
4 4.4
5 4.39 4.42 平均值 1.94
5 5.60 5.61 5.61
6 6.66 6.61 6.64
7 7.92 7.92 7.92
l=4.05cm,D=115.18cm,L=99.74cm,d=0.293mm
计算杨氏模量E=2DLF/(Slb)
E=2.13*10E12
七、注意事项
（1）调节平台的高低，使管制器顶部与平台的上表面共面。
调节时用手小心托住平台防止光杠杆倾跌。
调节光杠杆的臂长，并使光杠杆镜面法线与望远镜
在同一水平面上。
（2）调节支架底脚螺丝使仪器平正，以水平仪上的水平泡居中为准。
（3）调整望远镜及标尺的位置、首先沿镜简的轴线方向，通过准星，观察反射镜内是否有标尺的象，
如果看不到标尺象，则可左右移动望远镜底座，或
松开手轮，调整望远镜，直至反射镜内出现标尺的
象为止。
（4）测量钢丝长度，应注意两端点的位置，上端起于夹钢丝的两个半圆柱的下表面，下端止于管制器
的下表面。
（5）光杠杆放在工作平台上，刀口放在平台的横槽内，后足尖放在管制器的沟槽内，但不得与钢丝相碰，光杠杆的平面镜要与平台垂直。
（6）光杠杆、望远镜标尺调整好后，整个实验中防止位置变动。
加取砝码要轻取轻放，待钢丝不动时再观测读数。
观察标尺时眼睛正对望远镜，不得忽高忽低引起视差。
（7）调整好光杠杆和镜尺组之后，整个实验过程都要防止光杠杆的刀口和望远镜及竖尺的位置有任何变动，特别在加减砝码时要格外小心，轻放轻取。
（8）按先粗调后细调的原则，通过望远镜筒上的准星看反射镜，应能看到标尺，然后再细调望远镜。
调目镜可以看清叉丝，调聚焦旋钮可以看清标尺。
八、实验小结
九、思考题
1. 利用光杠杆把测微小长度ΔL变成测b，光杠杆
的放大率为2D/l，根据此式能否以增加D减小l来
提高放大率，这样做有无好处？有无限度？应怎样
考虑这个问题？
答：l为光杠杆长度，一般为固定值，不能改变。
D可以增加，以加大放大率。
但这是由限度的，即
使不考虑场地，若距离太远，望远镜中将难以观测
到尺子。
2.有一个约4cm长的压电陶瓷双晶片，加直流电压后，一片伸长，另一片收缩。
将两片粘在一起，一端固定，两侧施加几十伏直流电，则活动端将产生几十微米的横向位移，请你设计一种方法测量这横向位移。
（1997年在加拿大举行的第28届国际物理奥林匹克竞赛试题。
）
答：可将翘起方向朝上，光杠杆的第三足放在金属片翘起一端，利用光杠杆的放大作用测此位移。
因要求的放大倍率比较大，可换用更好的望远镜，同时减小光杠杆的臂长，增加望远镜和尺子的距离。