应用MATLAB求解经典物理若干典型问题_本科生毕业论文

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论文-Matlab在物理学中的应用

学号：本科学年论文学院专业年级姓名论文题目指导教师职称成绩年月日目录摘要 (1)Abstract (1)1 引言 (1)2 MATLAB功能介绍 (2)3 MATLAB在光学中的应用 (2)3.1单缝衍射及弗朗和费衍射 (2)4 MATLAB在电磁学中的应用 (3)4.1用MATLAB描绘电场线 (3)5MATLAB在热物理学中的应用 (3)5.1MATLAB在麦克斯韦速率分布中的应用 (3)6 结束语 (4)参考文献 (5)MATLAB在物理学中的应用摘要：用MATLAB分析物理学，能使复杂的问题大大简化，对阐述相关原理能起到很大的作用。

本文阐述了基于MATLAB的数值计算、可视化图形处理、开放式以及可扩充体系结构的特点,并介绍了高性能语言MATLAB 在大学物理学中的一些应用，包括在热物理学，量子力学、电磁学以及光学中的应用。

关键词：MATLAB；热物理学；电磁学；光学Application of MATLAB in Physics Abstract：Analysis of physics with MATLAB can make the complex problem greatly simplified, which principle play an important part in physics. This paper is based on the MATLAB numerical calculation, visualization graphics processing, which open and extensible architecture, and introduces some application of high performance MATLAB language in university physics, which including the thermal physics, quantum mechanics, electromagnetism and optics.Key words：MATLAB; thermal physics; electromagnetism; optical1引言在物理实验中,实验数据的处理方法至关重要,而数据处理手段制约着处理方法的应用。

matlab求解数学及物理问题

>> t=1.8./cos(a);y=360*tan(a)-15.876./cos((a).^2);
>> plot(a,y,a,y1,'r',a,t,'b'),grid
4
x 10 3
2.5
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图 1 方程 360 tan( ) 4.9 3.324 / cos2 160 在区间 [0, 2 ] 上的曲线图
200
155
100
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145
0 140
-100 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
135 0.4 0.41 0.42 0.43 0.44 0.45 0.46 0.47 0.48 0.49 0.5
图 2 在[0，1]区间上用图形放大法求解的效果图
图形法得到的结果简洁、直观，且易于理解。
atan((1/970*(208-6*1191^(1/2))^(3/2)-147/388*(208-6*1191^(1/2))^(1/2))/(9/3880*(208-6*119 1^(1/2))^(3/2)-468/485*(208-6*1191^(1/2))^(1/2)))-pi
仔细分析一下可以看出，该解太复杂！计算结果根本不能用。下面我们用迭代法来求
具体求法有两种方法：a) 图解法；b) 解析法
a) 图解法利用消元法，消去参变量 t，得到
360 tan( ) 4.9 3.324 / cos2 160
（3）

探讨MATLAB在大学物理实验数据处理中的作用

探讨MATLAB在大学物理实验数据处理中的作用物理实验为大学阶段一门必不可少的基础课程，而实验数据为该门课程一个重要的内容。

在物理实验教学过程中合理应用MATLAB进行实验数据处理，对学生实验数据处理能力的提升具有重要意义。

标签：MATLAB 物理实验数据处理MATLAB为大学教学过程中应用较为普遍的一种高性能软件，其具有独特的功能和编程特点。

在大学物理实验教学过程中，应用MATLAB实施辅助性教学对学生科学素养的培养和实验能力的提高均发挥着重要作用[1]。

将MATLAB 应用于大学物理实验数据处理中可促进学生的数据计算和处理能力的有效提升，对大学物理实验教学质量的提高具有重要意义。

一、Matlab特点及其在物理实验中的应用体现Matlab为1984年期间MathW orks公司推出的一种计算软件，该种软件集符号运算、数值计算、数据拟合、程序语言设计、图形处理等为一体的一种功能强大的计算软件。

Matlab为现阶段应用较为普遍的一种科学计算语言之一。

与FORTRAN、C语言等相比，Matlab的特点主要表现为功能极为强大、界面更为友善、语言更为自然、开放性更强等。

目前，FORTRAN已经成为应用计算机辅助设计、分析、仿真已经教学活动中一种重要的基础软件，其作为一种具有通用性的数值仿真、科学计算、数据可视化工具得到越来越广发的应用，其在大学物理实验教学中也发挥着极为重要的作用[2]。

Matlab在应用过程中可提供极具灵活性的程序设计流程，强大的科学运算，高质量的界面设计和图形可视化设计，丰富多样的仿真集成环境等等。

目前，国外多数大学已经将Matlab应用到物理、数学、电子线路等理工科专业相关学科的教学中。

在我国的大学教学中，Matlab 还是一种新鲜事物，其应用还未能像国外那样普遍。

但是有部分高校也已经将Matlab作为本科教育中的一门必修课程。

应用Matlab对物理实验数据进行处理时，数据处理者无需掌握丰富的编程知识，只需要掌握一定的数学知识，懂得应用相关函数进行计算便可进行相关计算。

MATLAB在普通物理中的应用

实验六：MATLAB在普通物理中的应用一、实验目的掌握用MATLAB解决普通物理中的难题。

二、实验仪器1、计算机2、MATLAB 软件环境三、实验内容1、一质点在xy平面内运动，运动方程x=x(t),y=y(t),求质点的轨迹方程并画出轨迹图。

(分别2组运动方程x=3t,y=2t^2+3；x=tcos(t)，y=tsin（t）运算)2、设电荷均匀分布在从x=-L到x=L，通过原点的线段上，其密度为q(单位为C/m)，试求出在z-y平面上的电位分布。

3、用毕奥-萨伐定律计算位于x-z平面上的电流环在x-y平面上产生的磁场分布。

4、振动的合成及拍频现象5、用MATLAB程序来计算演示光的单缝衍射现象四、实验过程1、编写如下yundong.m文件并设置好路径clear ,close allx=input('x=','s');y=input('y=','s');tf=input('tf=');Ns=100;t=linspace(0,tf,Ns);dt=tf/(Ns-1);xPlot=eval(x);yPlot=eval(y);px=diff(xPlot)/dt;py=diff(yPlot)/dt;plot(xPlot,yPlot);axis('equal');grid之后：>> yundongx=t.*cos(t)y=t.*sin(t)tf=20>> yundongx=3.*ty=2*(t.^2)+3tf=22、设电荷均匀分布在从x=-L到x=L，通过原点的线段上，其密度为q(单位为C/m)，试求出在z-y平面上的电位分布。

编写如下qq.m的文件，设置好路径q=input('线电荷密度q=');L=input('线电荷半长度L=');N=input('分段数N=');Nr=input('分段数Nr=');E0=8.85e-12;C0=1/4/pi/E0;L0=linspace(-L,L,N+1);L1=L0(1:N);L2=L0(2:N+1);Lm=(L1+L2)/2;dL=2*L/N;R=linspace(0,10,Nr+1);for k=1:Nr+1Rk=sqrt(Lm.^2+R(k)^2);Vk=C0*dL*q./Rk;V(k)=sum(Vk);end[max(V),min(V)]plot(R,V),grid之后>> qq线电荷密度q=1线电荷半长度L=5分段数N=50分段数Nr=50ans =1.0e+010 *9.3199 0.8654>> hold on>> qq线电荷密度q=1线电荷半长度L=50分段数N=500分段数Nr=50ans =1.0e+011 *1.3461 0.4159>> grid3、用毕奥-萨伐定律计算位于x-z平面上的电流环在x-y平面上产生的磁场分布。

Matlab数值模拟在大学物理探究式教学中的应用

Matlab数值模拟在大学物理探究式教学中的应用【摘要】本文探讨引入Matlab数值模拟的大学物理教学改革的意义，包括传统教学的问题、调研过程及内容（包括思路和方法方案、各高校的探索情况及典型教材等）、调研结果分析、后续展望等。

Matlab计算具有成本低、上手快、操作性强等特点，不仅为大学物理的课程教学提供了良好的辅助手段，而且有利于激发学生学习物理知识的兴趣，对培养学生科学观念、探索精神和创新精神、科学思维能力和智力方面都有着重要的实际意义。

【关键词】Matlab；大学物理教学改革；数值模拟1.将Matlab计算机软件引入大学物理教学的意义计算机数值计算是当今教学和科学研究的重要方法之一。

多媒体电子教案、数值软件等被广泛应用于课堂教学，使课堂教学变得更生动有效。

然而目前传统的大学物理教学中，学生往往只见最后结果，看不到计算机数值模拟背后解决物理学中的实际问题的过程，体会不到其中的乐趣。

而大学物理学作为工科学生的一门必修课，传统的教学方法已不能适应时代的新要求，计算机多媒体用于大学物理教学教学方法的大胆尝试和改革迫在眉睫。

Matlab就具有强大运算功能和作图功能而又十分易学易懂的应用软件。

它对于学习者的编程语言基础要求不高，库函数和编程语句丰富多样且简单易学，在数据可视化上也有独特的优势。

Matlab计算成本低、上手快、操作性强，不仅为大学物理的课程教学提供了良好的辅助手段，而且有利于激发学生学习物理知识的兴趣，对培养学生科学观念、探索精神和创新精神、科学思维能力和智力方面都有着重要的实际意义。

2.此改革能解决传统教学之问题将Matlab引入大学物理教学的大胆尝试，可以有力的进一步推进理工科公共基础课大学物理教学现代化改革，解决传统教学中存在的问题，主要有以下几方面：2.1消除学生对高等数学的恐惧用通常的数学方法不易解出解析结果，但用计算机编程的方法却能很方便地给出数值解答，并往往可以通过图片、视频等多媒体的方法可视化地展现出结果，将他们从抽象的数学公式泥潭中解放出来，直观的领略物理思想的奥妙。

适合用matlab解决的经典物理例题

适合用Matlab解决的经典物理例题在物理学领域，经典物理例题一直是学习和研究的重要内容。

而Matlab作为一种强大的数学软件，非常适合解决各种物理问题。

本文将从力学、电磁学和热力学等多个方面，选取一些经典的物理例题，通过Matlab进行分析和求解，展示Matlab在解决物理问题时的强大用途。

1. 简谐振动问题简谐振动是物理学中一个重要的模型，涉及到弹簧振子、单摆等问题。

通过Matlab可以很方便地求解简谐振动的运动规律。

对于弹簧振子的运动方程，可以通过Matlab进行数值模拟，得到振动的周期、频率、位移等参数，从而更好地理解简谐振动的特性。

2. 电场问题在电磁学中，电场是一个重要的研究对象。

通过Matlab可以很容易地分析不同形状的电荷分布所产生的电场分布。

可以通过Matlab计算出点电荷、均匀带电细棒等情况下的电场分布，并绘制出电场线图，直观地展现电场的分布规律。

这样的分析对于理解电场的性质和相互作用具有重要意义。

3. 热传导问题热传导是热力学研究的一个重要方面，涉及到导热方程的求解和热量分布的分析。

通过Matlab可以对不同材料和形状的热传导问题进行数值模拟和求解。

可以通过Matlab计算出棒状材料中的温度分布随时间的演化，从而得到材料的热传导性能。

这样的分析对于工程实践中的热设计和材料选型具有重要指导意义。

4. 万有引力问题在力学中，万有引力是一个经典的例题，涉及到行星轨道、卫星运动等问题。

通过Matlab可以很方便地进行万有引力场下的物体运动模拟。

可以通过Matlab计算地球和月球的引力作用下的月球轨道，从而揭示天体运动的规律和特性。

这样的模拟对于探索宇宙中天体运动规律具有重要帮助。

总结回顾：通过以上例题的分析，我们不仅了解了Matlab在经典物理例题中的应用，也可以发现Matlab在解决物理问题时的便捷和高效。

当然，实际物理问题可能具有更多的复杂性和多样性，需要结合理论分析和实验数据进行综合研究。

毕业设计(论文)-信号与系统中的典型问题的matlab分析[管理资料]

2011届学士学位论文信号与系统中典型问题的MATLAB分析系别: 电子信息系专业: 电子信息科学与技术学号:姓名:指导教师:指导教师职称: 教授2011年4月30日信号与系统中典型问题的MATLAB分析摘要从信号与系统课程的特点出发，结合MATLAB软件优势，针对实例进行分析。

主要从连续信号、离散信号两方面应用MATLAB软件进行仿真和分析。

分别对连续信号和离散信号中线性时不变(LTI)系统信号分析，应用MATLAB软件进行仿真和分析。

对连续时间信号和离散时间信号的线性时间不变(LTI)系统的变换域，卷积和采样定理进行了模拟。

实例中运用了连续模块库、离散模块库等。

通过实例表明了MATLAB软件的便捷性，可以提高工作效率。

实践证明，采用MATLAB软件进行辅助分析可以我们对知识点的理解更深入更透彻。

关键词MATLAB仿真；时域分析；频域分析；卷积；序列卷和；冲激响应；阶跃响应；The Applied Research of Signal ProcessingBased on MATLABAbstract we give an overview of the examples from the characteristics of signal and system course, combining with MATLAB software advantages. The main idea is that MATLAB simulation and analysis software were applied in the continuous-time signals and discrete-time signals. In continuous-time signals and discrete-time signals the response signal of linear time invariant(LTI) system and its analysis of the transform domain and convolution and Sampling theorem were simulated. The examples used the continuous and discrete blocks library and communication toolbox, etc. Some examples show that processing signals can bring us great convenience and high efficiency. Practice has proved, using MATLAB software were aided analysis on knowledge points we can understand deeper and more thoroughly.Key-words MATLAB; the Time-domain Analysis；Frequency domain analysis；convolution ；Sequence convolution ；Impulse response ；Order step-response目录1引言 (1)2 MATLAB软件介绍 (2)3 MATLAB对连续时间信号的分析 (3)MATLAB仿真线性时不变(LTI)系统响应的信号表示 (3)MATLAB对连续信号变换域的分析 (4)连续时间信号的卷积计算及MATLAB的实现 (5)连续时间系统抽样定理的验证 (6)84 MATLAB对离散时间信号的分析 (10)离散系统的单位样值响应 (11)离散系统的变换域分析 (12)离散时间信号的卷积计算 (13)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (21)1 引言随着软件的发展，为仿真实验提供了另一思路，MATLAB软件具有强大的数值计算和矩阵处理功能。

谈matlab在物理教学中的应用

谈matlab在物理教学中的应用摘要随着科学技术的发展，计算机技术在物理教学中的应用越来越广泛。

MATLAB是一个易于使用的编程语言，可以帮助教师进行实验和模拟各种物理系统或过程。

它具有高效、可靠、易用以及大量的函数库和工具箱，可以大大减少开发时间。

本文主要介绍Matlab在物理教学中的应用，从Matlab的特性出发，介绍Matlab 的优点，以及它在物理教学中的应用。

关键词：MATLAB；物理教学；应用1．引言随着科学技术的发展，计算机技术已经成为科技教育的重要组成部分。

计算机技术的引入大大推动了教学模式的改变，并且可以有效地支持物理教学。

MATLAB 是一种易于使用的编程语言，具有高效、可靠、易用以及大量函数库和工具箱，可以帮助教师进行实验和模拟各种物理系统或过程，以有效地支持物理教学。

Matlab在力学方面有着广泛的应用。

力学是物理学中的基础学科，涉及物体运动和力学原理。

Matlab可以用来模拟物体的运动轨迹，计算物体的动能和动量等。

例如，可以用Matlab模拟小球在重力场中的运动轨迹，并计算小球的动能和动量变化。

这对于学生理解物体运动和力学原理非常有帮助。

Matlab在电学方面也有着广泛的应用。

电学是物理学中的重要学科，涉及电路、电动势和电磁学等。

Matlab可以用来计算电路的电流、电动势等，并可以画出电路图。

例如，可以用Matlab模拟简单的电路，并计算电路中各元器件的电流和电动势。

这对于学生理解电学原理非常有帮助。

Matlab在热学方面也有着广泛的应用。

热学是物理学的重要学科，涉及热力学、热传导、热扩散等。

Matlab可以用来模拟热学中的各种现象，并可以画出热学中的温度分布图。

例如，可以用Matlab模拟物体热传导的过程，并画出物体的温度分布图，这对于学生理解热学原理非常有帮助。

2．Matlab的特性MATLAB是一种用于科学计算和开发应用程序的高级编程语言，具有多种优势和特性。

其中最重要的特性是，它可以使用类似于C语言的语法，支持多种编程风格，可以轻松地实现各种复杂的算法；另外，它还提供了大量的内置函数库，可以快速实现各种复杂的数学计算；此外，它还具有面向对象的编程特性，可以有效地管理和处理大量的数据；此外，它还提供了各种数据可视化工具，可以有效地分析和可视化数据。

MATLAB结业论文

基于MATLAB 分子物理学和热学分析与设计何得中（学号：20111060108）（物理与信息科学学院电子信息科学与技术专业11级1班）摘要：MATLAB 是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，是专门针对科学和工程中计算和绘图的需求开发的。

与其他计算机语言相比，具有简洁和智能化的特点，人机性能好。

本文利用MATLAB 的数值计算、可视化图形处理和程序设计等特点，设计了一个有关于大学物理中分子物理学和热学的应用，旨在将复杂的麦克斯韦速度分布律的数值计算和绘图简单化。

关键词：分子物理学；热学；理想气体；麦克斯韦速率分布律；分析设计；MATLAB引言在分子物理学和热学中可知，由大量分子组成的气体，因分子间的频繁碰撞，各个分子的速度大小和方向瞬息万变。

任一时刻，某个分子具有多大的运动速率完全是偶然的，可以是零到无穷大之间的任何值。

1859年，英国物理学家麦克斯韦（J.C.Maxwell ）从理论上导出了气体分子速率分布律——麦克斯韦速率分布律。

利用MATLAB 软件灵活的数值计算与符号计算、简单的语句表达、简洁完善的图形绘制、丰富的工具箱函数和简易的扩展功能，将复杂的数学公式绘制成曲线，并研究单个参数的影响。

1、麦克斯韦速率分布律 [*]2.1 速率分布和分布函数为了描述平衡态下气体分子的速率分布，先将分子速率范围∞~0分成许多相等的速率区间v ∆，然后通过试验或理论推导找出分布在各个速率区间v v v ∆+~内的分子数N ∆与总分子数0N 的比率N N ∆。

这些比率便给出了分子的速率分布。

下表给出了C 00时空气分子的速率分布:由表可知，300~5001-⋅s m 的占总数的比率最大。

其余的分子数占总分子数的比率都比较小。

为了精确地描述分子速率分布，应将速率区间取得足够小，使0→∆v 。

这时可将v ∆表示为微分dv ，以dN 表示分布在v v v ∆+~的分子数，比率N dN 是速率v 的函数，而且可以认为与dv 成正比，因而可表示为 dv v f N dN )(0= 速率分布函数物理意义：速率在v 附近单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，或者说为某一分子的速率在v 附近单位速率区间内的概率。

MATLAB在物理教学中的应用

加强同制造业及相关行业的联系，建立广泛的联合、合作与共建的关系。在已有的７个校外实习基地（其中２个省级优秀教学实习基地，１个设施先进的现代制造技术实习基地）的基础上，再建立２～３个校外实习基地。
５构建科学的学生考核与评价机制
考核方式的改革既是教育教学的改革，也是人才评价标准的改革，是培养创新人才的必然需要和重要手段，必须要对学生进行全面、灵活和科学考核，促进学生全面发展。学生的考核要能够开发人的潜能，促进个性的和谐发展，弘扬人的主体精神。建立如下的考核与评价机制：５．１建立多方位的评价机制
科技创新导报２００９ＮＯ．１２ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＨｅｒａｌｄＭＡＴＬＡＢ在物理教学中的应用①
创新教育
尹新国公丕锋朱孟正张峰（淮北煤炭师范学院淮北安徽２３５０００）
摘要：本文给出了在高等师范院校物理教学中运用数学工具ＭＡＴＬＡＢ软件辅助教学，指导学生在毕业论文中解决实际物理问题的应用
实验方案，选择仪器设备，制定实验步骤，处理和分析实验结果、实验数据。实验教师提供实验器材、解答实验问题和评价实验过程与结果等方面为学生提供服务。同时工程训练中心也为学生进行职业技能训练、课程设计、毕业设计、创新实践提供了较为完善的实践教学条件。４．３设立培养学生综合应用能力的校内外实习基地
［２］彭芳麟等著．理论力学计算机模拟［Ｍ］，北京：清华大学出版社，２００２．
［３］周衍柏．理论力学教程［Ｍｌ．北京：高等教育出版社，１９８５
图２抛体南偏与高度的关系图
图３抛体高度与时间的关系图
附录
１．反映方程（２）的函数文件ｓｚｓｐｆｕｎ．ｍｆｕｎｃｔｉｏｎｕｄｏｔ＝ｓｚｓｐｆｕｎ（ｔ，ｕ，ｆｌａｇ，ｗｏｍｉｇａ，ｋ，ｌａｍｄａ，ｇ，ｑ）

MATLAB在大学物理课程教学中的应用-以多普勒效应为例

MATLAB在大学物理课程教学中的应用-以多普勒效应为例摘要：运用MATLAB仿真大学物理实验，能够帮助学生更好的对物理概念和规律进行理解和掌握，同时有效提升学生运用科学计算的能力，极大的提高物理教学的效果。

本文以多普勒效应相关内容为例，进行MATLAB仿真模拟分析。

关键词：多普勒效应 MATLAB 仿真分析在计算机仿真日益盛行的今天，作为一种重要的科学工具，计算机已经广泛渗透到人们生活的方方面面。

随着计算机仿真技术的发展，利用仿真虚拟技术展示客观物理现象，在各行各业均得到了广泛应用，逐渐成为社会发展进步不可或缺的手段。

在高校物理教学领域里，信息技术与教学相结合所带来的教育信息化已经成为当前高校物理教育改革的热门研究课题和教育发展的必然趋势。

一方面，利用计算机仿真技术优势，将枯燥难懂的物理问题变成一幅幅生动的画面，增强了教学内容的直观性，生动性，扩展了教学内容，开拓了学生视野，促进了学生对知识的理解和掌握。

另一方面，利用MATLAB仿真大学物理实验可以大大激发学生对物理知识的好奇心和求知欲，强化了学生继续探索的动机，激发了学生的创新意识，同时也极大地提高大学物理课程教学效果。

另外，用 MATLAB 制作的软件有极其丰富的表现内涵和巨大的表现能力，能够具体形象地再现各种实验概念，有效地揭示事物的本质和内在联系，将它应用于课堂教学，极大地扩展教学空间，化繁为简，变难为易，使学生对教学内容更容易理解和掌握。

本文就以物理课程中的多普勒效应为例进行仿真模拟分析，研究接收者接收到的频率变化规律。

我们知道，当一辆汽车在我们的身旁疾驰而过的时候，车上喇叭的音调呈现出从高到低的突然变化过程。

同样的，当我们在铁路旁听列车的汽笛声也能够发现，列车迅速迎面而来时音调较静止时高，而列车迅速离去时则音调较静止时低。

这种由于波源和接收者相对运动而出现接收者接收频率变化的现象，称之为多普勒效应。

多普勒效应最早由奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现。

基于MATLAB的经典力学分析_李娟

The practice research of EDA with teaching project
QI Huai-qin1，LI Chun-lin2，ZHANG Jin-song1，MIAO Feng-juan1，TAO Bai-rui1
（1. School of Communication and Electronic Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China； 2. School of Computer and Control Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）
3 分析运动方程
利用求积分函数 int，相关的函数语法主要有：用 int（ f，t，a，b ）返回 f 对指定的符号变量 t 的积分
值，积分区间为 [a，b] ．对已知质点的加速度求质点的运动方程这类问题，就可以用积分函数 int 实现两步
积分，求解很方便[2-3]．例 3 轻型飞机连同驾驶员总质量为 m =1.0 × 103 kg，飞机以 v0 =55.0 m· s-1 的速率在水平跑道上着陆
x=467
110
高师理科学刊
第 29 卷
4 分析动态微分系统的运动轨迹
一般来说，动态微分系统由一组微分方程构成，描述研究对象的状态随独立变量（如时间）的变化情
况，求微分方程在给定初始条件下的数值解，可以用对独立变量的数值积分来完成．
例 4 质量为 m 的卫星绕地球做半径为 r 的平面圆周运动，求物体在表 1 所示的 3 组初始条件下的圆周
Abstract：The integrated project-teaching scheme is implemented to combine theory with practice in the classroom teaching of Electronic Design Automatic course．The practice indicates that the implementation of project-teaching scheme is beneficial to assist students in mastering the application technology and the basic process of course design, stimulate students' innovation consciousness and cultivate students' fault-finding capabilities and problem-solving skills. Key words：EDA；teaching project；practice；educational environment；educational reform

论文-Matlab在物理学中的应用

Matlab在物理学中的应用

Matlab在物理学中的应用Matlab是一种广泛应用于工程计算及数值分析领域的功能强大的计算机高级语言，它集科学计算、图象处理于一身，并提供了丰富的图形界面设计方法。

它的特点是语法结构简单，数值计算高效，图形功能完备，特别适合于非计算机专业的编程人员完成日常数值计算、科学实验数据处理、图形图象生成等通用性任务时使用，因而在统计、信号处理、自动控制、图象处理、人工智能及计算机通信等领域得到了广泛应用。

现在，我们将介绍Matlab在物理学中的一些应用。

首先，我们来介绍Matlab在动力学中的应用。

动力学的最基本的公式为F=m*a,其中m是物体的质量，a是物体的加速度。

如何验证上述公式的正确性呢？我们设计了一些实验，得到了在质量一定的情况下a与F的一些实验数据。

而根据实验数据来确定a与F的关系，可以用Matlab中的拟合曲线来完成。

实例如下：我们测得当m=0.45kg时，a与F的对应关系如下表所示：我们在Matlab中输入以下指令：F=[0.3726 0.7453 1.1157 1.4994 1.8566 2.2271];a=[0.0845 0.169 0.253 0.34 0.421 0.505];p=polyfit(F,a,1);i=0:0.1:2.5;q=polyval(p,i);plot(F,a,'r.',i,q,'b-')axis([0 2.5 0 0.6])xlabel('F 单位：N');ylabel('a 单位：m/s^2');我们可以得到如下视图：上图中蓝色的直线是F与a线性拟合曲线，我们看到实验数据点(F,a)几乎全分布在拟合曲线上，由此我们可以大致得到结论，F与a呈线性关系。

延长拟合曲线可发现其大致过原点，由此我们可以推断F与a成正比关系，直线的斜率即为物体质量的倒数。

再次，我们来看看Matlab在绘制简谐运动图像上的应用。

MATLAB在物理中的应用

MATLAB在物理中的应用0 序科学昌盛的今天，计算机应用无所不在。

利用计算机技术来研究和分析物理学，对有大量的数学分析和计算的学科来说，尤为重要。

这里推出的MATLAB程序，是专用于科学和工程计算的程序语言，是目前世界上应用最为广泛的计算语言之一。

通过学习，你会觉得编程原来也是轻而易举；物理计算不再会觉得深奥复杂；物理图像更是信手沾来。

在国外有许多理工科类的书籍和教材已将MATLAB作为专用的科学计算语言融入到专业内容之中，并得到广泛认可。

MATLAB程序具有以下几方面特点：1.MATLAB语言与人们的思维方式和书写习惯相适应，操作简单、方便。

2.可以方便地将运算结果用图形、图象、声音、动画等形象地表达出来。

3.无需编译，键入命令即可解释运行。

4.能自动选择合适的坐标范围。

5.有功能强大的工具箱。

6.有算法先进的数值计算和符号计算功能。

7.数据类型是矩阵，用户不必定义变量和数据类型，且矩阵大小可任意改变。

本讲座通过MATLAB在大学物理中的应用实例讲解，将大家引进MATLAB之门。

旨在帮助同学在学习物理的同时也能掌握一门计算机技术，并能熟练应用计算机技术来学习物理和分析物理。

为从简单到复杂逐渐将MATLAB语言的应用介绍给同学，本讲座的入门篇安排在振动与波的章节中，因此，建议同学从该章节开始学习。

衷心地希望你在本讲座的引导下，能够喜欢和使用MATLAB语言，更希望你能通过MATLAB来分析物理和研究物理。

1 简谐振动1.1 讲授内容振动是自然界中普遍存在的一种运动形式。

例如，钟摆的运动、气缸中活塞的往复运动、心脏的跳动等。

任一物理量（位移、速度、电场强度、电压等）在一定值附近作周期性的变化都可以称为振动。

振动的运动形式很多，而且比较复杂，最简单、最基本的是简谐振动，其它任何复杂振动都可以分解为若干简谐振动的叠加。

简谐振动是指物体相对于平衡点的位置随时间按余弦（或正弦）规律变化的运动，其数学表达式为作简谐振动的系统，称为谐振子。

MATLAB在大学物理中的应用共3篇

MATLAB在大学物理中的应用共3篇MATLAB在大学物理中的应用1MATLAB在大学物理中的应用MATLAB是一种数学软件，被广泛应用于大学物理的教学和研究中。

其功能强大，包含了许多求解数学和物理问题所需的工具和函数。

本文将探讨MATLAB在大学物理中的应用。

一、矢量和矩阵计算MATLAB中的矢量和矩阵计算功能可以方便地帮助学生学习和理解物理中的向量和矩阵。

例如，通过MATLAB可以进行向量叉乘、点乘等运算，帮助学生更深入了解向量的性质和运算规律。

在矩阵方面，MATLAB可以进行矩阵的转置、逆矩阵的计算、特征值和特征向量的计算等操作，这些在物理中常常遇到的矩阵计算可以大大简化学生的计算过程。

二、数值计算和绘图在物理中，我们经常需要对一些物理现象进行数值计算和绘图。

MATLAB中的数值计算和绘图功能可以方便地进行这些操作。

例如，使用MATLAB可以进行微积分的数值计算，包括求导、积分等。

同时，MATLAB还可以绘制函数图像、动画、示波器等，帮助学生更加直观地理解物理现象。

三、符号计算在大学物理中，符号计算也是重要的一部分。

MATLAB可以进行符号计算，包括求解方程、求解微分方程、求导、积分等。

这些功能可以帮助学生更加深入地理解物理中的数学公式和方程，同时也方便了学生在计算中的操作。

四、数值模拟MATLAB还可以进行数值模拟，模拟物理问题的数值计算和分析。

例如，可以使用MATLAB模拟机械振动、光学成像等。

数值模拟可以帮助学生更好地理解物理中的现象、规律和数学模型，同时也可以提高学生的实际操作能力。

五、数据分析最后，在大学物理中，数据分析也是一个重要的环节。

MATLAB 中可以进行数据分析，包括数据的导入、处理、分析和可视化等。

数据分析可以帮助学生更加准确地分析物理中的数据，进一步深入理解物理现象。

综上所述，MATLAB在大学物理中的应用非常广泛，涉及到矢量和矩阵计算、数值计算和绘图、符号计算、数值模拟和数据分析等多个方面。

Matlab在大学物理实验的运用

Matlab在大学物理实验的运用摘要：近年来，随着计算机技术的普及，MATLAB具有强大的计算机处理功能，为物理实验数据处理带来了很大方便，使得数据的运算更加简单准确，在物理实验中引入MATLAB可以极大地推动实验教学。

本文将MATLAB引入大学物理实验课中用于数据处理，适应目前课程信息化建设的需要。

关键词：MATLAB；大学物理实验；数据处理物理学是以实验为根底的科学，通过物理实验教学可以关心学生正确理解物理规律，有利于培养学生的创新意识，受到传统教学思想的影响，大学物理实验教学模式现代技术手段应用不够，实验数据处理方法繁琐落后，使得大学物理实验课程不适应现代科技开展需求。

实验数据处理是实验进行最终结果表示的必经之路，大学物理实验数据处理中，传统方法难以满足科技飞速开展的需求，误差计算需要花费大量的时间进行数据手工计算，曲线绘制由于手工操作，影响实验的精准性，MAT-LAB是常用的科学计算工具，图形用户界面模块成熟，将其引入大学物理实验课程中，为后续专业课的学习奠定良好的根底。

1MATLAB在物理实验中的应用MATLAB是1984年MathWorks公司推出的计算软件，是集符号运算、数据拟合、图形处理等于一体的功能强大的计算软件，MATLAB是目前应用普遍的科学计算语言，与C语言相比，MATLAB具有功能强大，语言自然等特点。

目前Fortran已成为应用计算机辅助设计、仿真教学中重要的根底软件，是具有通用性的数值仿真，数据可视化工具，在大学物理实验教学中发挥重要的作用[1]。

MATLAB应用中可以提供灵活的程序设计流程，高质量的界面设计，丰富多样的仿真集成环境等。

目前国外许多大学将MATLAB应用到物理、电子线路等理工科相关专业学科教学中。

我国大学教学中MATLAB的应用不够普遍，局部高校将MATLAB作为本科教育中的必修课程，应用MATLAB处理物理实验数据时，无需掌握丰富的编程知识，只需懂得应用相关函数进行计算即可，通过复制粘贴方式将计算结果拷贝到其他软件中编辑。

matlab编程例题自由落体运动

自由落体运动是物理学中的一个基础概念，它描述了在没有空气阻力作用下物体在重力场中运动的规律。

在实际工程和科学研究中，我们常常需要使用matlab编程来模拟自由落体运动，并分析物体的轨迹、速度、加速度等参数。

本文将通过实际例题，介绍如何利用matlab编程来模拟自由落体运动，并分析其运动规律。

1. 问题描述假设有一个质量为m的物体从高度h自由落体，重力加速度为g，求在不考虑空气阻力的情况下，物体落地时的速度、运动时间以及运动过程中的轨迹。

2. 解决思路为了解决上述问题，我们可以采用matlab编程，利用欧拉法对自由落体运动进行模拟。

欧拉法是一种常用的数值求解算法，其基本思想是根据微分方程的定义，通过离散化时间和空间，逐步迭代计算物体运动过程中的位置、速度等参数。

3. matlab代码实现下面是利用matlab编写的自由落体运动模拟程序代码：```matlabclearclch = input('请输入初始高度h：'); 初始高度g = 9.8; 重力加速度t = sqrt(2*h/g); 运动时间v = g*t; 落地时的速度disp(['物体落地时的速度为：', num2str(v)]);disp(['物体运动时间为：', num2str(t)]);模拟自由落体运动轨迹t = 0:0.01:t; 时间间隔y = h - 0.5*g*t.^2; 物体高度plot(t, y);xlabel('时间');ylabel('高度');title('自由落体运动轨迹');```4. 代码说明上述matlab代码首先输入初始高度h，并利用公式计算出运动时间t 和落地时的速度v，然后利用plot函数绘制自由落体运动的轨迹图。

在模拟运行程序后，我们可以得到落地时的速度、运动时间以及运动轨迹，并通过图形直观地观察物体的运动规律。

应用MATLAB求解经典物理若干典型问题_本科生毕业论文

应用MATLAB求解经典物理若干典型问题大学本科生毕业论文应用MATLAB求解经典物理若干典型问题The application of MATLAB in solving some classical physics questions摘要MATLAB是 MathWorks公司推出的一套科学计算软件，MATLAB的意思是矩阵实验室。

MATLAB具有起点低、功能强大、易学易用以及兼有数值运算和符号运算功能的优点。

利用MATLAB，绘图十分方便，它既可以绘制各种图形，包括二维图形和三维图形，还可以对图形进行修饰和控制。

本文通过在MATLAB环境下编写通过科学计算解决经典物理问题，如力学、热学、电磁学中的一些常见问题。

本文的思路主要是，先介绍经典物理习题，然后对习题进行分析，解答，再通过MATLAB 软件进行编程，模拟实验结果。

通过多次验证。

得到所需答案。

再通过图形绘制，形象的描绘出图形，与预期结果进行比较、验证。

作出总结。

本文展示的MATLAB 软件在解决物理问题中的应用。

关键词：力学；热学；电磁学；MATLAB程序ABSTRACT.MathWorks MATLAB is introduced in a scientific computing software, MATLAB means Matrix Laboratory . MATLAB has a low starting point, powerful, easy to use, and both numerical calculation and symbolic operation advantages. Using MATLAB, the drawing is very convenient, both to draw various graphics, including the two-dimensional graphics and three-dimensional graphics, graphics can also be modified and controlled. This article written by the MATLAB environment to solve by classical physics scientific computing problems, such as mechanical, thermal, electromagnetics some common problems. The main idea of this paper is to introduce classical physics problems, and then exercises to analyze, answer, and then programmed by MATLAB software to simulate the experimental results. Through multiple authentication. Get the answers you need. And through graphics rendering, the image depicts the graphics, compared with the expected results to verify. Conclusion. This article presents the MATLAB software to solve the problem of physics.Key Words：Mechanics;heat;electromagnetism,;MATLAB目录引言 (1)1 力学问题 (3)1.1质点运动学 (3)1.1.1已知质点的运动方程求其速度和加速度 (3)1.1.2已知质点的运动方程求质点的轨迹 (4)1.1.3考虑空气阻力的抛射体运动 (5)1.1.4已知加速度求速度、运动方程和轨迹 (7)1.2卢瑟福散射（Rutherford scattering)研究 (8)2 热学问题 (11)2.1理想气体物态方程 (11)2.2范德瓦耳斯方程 (12)2.2.1范德瓦耳斯气体等温线 (12)2.2.2临界参数 (14)3电磁学问题 (15)3.1求电偶极子在其所在平面产生的电场中任一点P的电位 (15)3.2由电位的表示式计算电场并画出等电位线和电场方向 (16)3.3带电粒子在电磁场中的运动 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)引言近几十年来，计算机技术的广泛应用已经深入地影响到社会的各个方面，大大加快了社会的变革进程，计算机的应用离不开计算语言，而计算语言本身也处于不断的发展之中。