仿真物理实验室教材

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仿真物理实验室从入门到精通

1.《仿真物理实验室》简介

《仿真物理实验室》是南京金华科软件有限公司自主开发的具有世界先进水平的物理教学软件平台。软件可以运行在win95、win98、window2000、NT等操作系统中。

《仿真物理实验室》是面向中学,针对物理学科进行设计的,她把物理定律内置在软件中,与学科紧密结合。她操作简单,交互性强。是物理教师得力的课件制作工具,优秀的物理课堂教学平台,和学生的探索性学习平台。

《仿真物理实验室》为您提供了一个实验器具完备的综合性实验室,供您任意驰骋,您可以亲自动手创建您所能想象的所有实验和物理模型。现在《仿真物理实验室》有三个部分:主模块(包含力学、运动及动力学等内容)部分、光学部分和电学部分。

基本函概了中学物理中80%的内容。每个部分都为您提供了充分的物理器件和物理环境。您只需要搭建器件,并设置器件的属性就能完成您所想的创作。例如:运动及动力学中的自由落体运动、平抛运动、单摆、人造地球卫星、带电粒子在磁场中的圆周运动等;光学中的平面镜反射、介质对光线的折射和全反射、凸透镜成像等;电学中的串联与并联电路、伏安法测电阻等。用《仿真物理实验室》创建的物理模型不但可以向您展示动画,更可以为

您提供多样的实验实时数据。您还可以使用辅助分析工具,对实验数据进行分析。

《仿真物理实验室》的操作非常简单。用她来制作物理课件,一般不会超过十分钟,有些简单的课件,例如:平抛运动,几乎花一分钟就可以完成。无论是教师制作课件、物理课堂上的现场应用、学生用于探索性的学习,《仿真物理实验室》都是一个不可多得的好工具。

《仿真物理实验室》推出后,受到了广大一线教师和学生的高度评价。2001年1月软件通过了由,全国中小学计算机教育研究中心组织的鉴定,并得到了中心的推荐。很多教师利用她来制作课件并用于课堂,使物理课堂更加丰富活泼;更有教师在引导学生利用软件进行自主的学习。《仿真物理实验室》在广大教师的关心和帮助下,正在成为中学物理学科的专业化,标准化的教学平台。

2.软件的总体创作概念和制作课件的思路

《仿真物理实验室》与其它的多媒体课件制作工具不同,她完全从物理学科的角度出发,您所要考虑的是物理学的本身而不用太多考虑计算机方面的东西。首先在大脑中构件一个物理模型,然后用《仿真物理实验室》为您提供的器件把它搭建出来就可以了。例如做一个自由落体的实验,运行《仿真物理实验室》的主模块,首先新建一个实验;然后确定坐标的位置,设置比例

尺;再放上一个运动对象,最后再设置“考虑重力的作用”,这样就可以运行实验了。

《仿真物理实验室》的电学部分和光学部分也是这样的。您只要在实验区中摆放和连接相关的实验器件就可以了。例如在光学部分中做一个平行光经凸透镜会聚的例子,您首先在实验区中放一个凸透镜,然后再在凸透镜前放上一束光线,再按下动态运行按钮,光路图就自动的绘制出来了。

3.从入门到精通

现在,您已经大概的了解了《仿真物理实验室》,下面我们将通过一起制作若干的例子来加深对软件的了解,并最终精通《仿真物理实验室》。

《仿真物理实验室》由三个部分组成:主模块(包含力学、运动及动力学等内容)部分、光学部分和电学部分。我们将逐个的由浅入深的进行讲述。

(1)主模块

这是《仿真物理实验室》的主体部分。函概的范围比较广泛,包含了力学、直线运动、运动定律、曲线运动、万有

引力定律、机械能、动量、机械振动、带电粒子在电磁场中

的运动等章节的内容。主模块中为您提供了大量的器件,供

您任意的搭建,组合物理模型。实验中的数据可以实时输出。

主模块中还有变量和程序的功能,更能让您随心所预的制作优秀的课件。

《仿真物理实验室》主模块的界面如下:

在主菜单的下面是工具栏;界面中间的区域是实验区;竖直的窗体是创建模板,里面有很多的实验器件。用《仿真物理实验室》制作课件,主要的工作就是从创建模板中选择器件,把它们放置在实验区中,并设置它们的属性。

工具栏的按钮功能如下:

现在您可能还不太清楚,这些按钮的具体用途。不要着急,下面我们就来开始做一个简单的例子。通过这个例子您将更加了解《仿真物理实验室》,并初步学会她的使用。一.先来做一个简单的例子,例1 平抛运动

这是中学物理中一个典型的实验和物理模型。也是教学中的重点。我们这就开始:

1.点击工具栏上的新建按钮,或从主菜单中点击[文件] [新建]。这时在实验区中,出现了一个十字交叉线,并且跟随着鼠标一起移动。这个十字交叉线就是实验中的坐标,首先我们要确定把这个坐标原点放在什么位置上。在这个实验中,我们让小球从实验区的左上方开始水平向右抛出,所以就把坐标原点放在靠近左上方的位置。在实验区的左上方点击一下鼠标左键。

2.这时弹出了“坐标比例设置”窗体。

在这个窗体中,我们要根据具体的实验给这个坐标设置一个比例尺。在这个平抛运动的例子中,我们设置那样的屏幕距离为10米。按确定按钮。提示:在做平抛运动时,设置成10比较合适,在大尺度,如地球卫星中,1e7比较合适,在小尺度,如原子模型中,1e-8比较合适。请根据具体实验场景的大小选择适当的比例。3.现在实验的坐标已经确定了。在实验区的右边弹出了一个竖直的窗体,这就是“创建模板”。在创建模板中您可以看到很多的实验器件。在这个实验中我们需要一个

“运动对象”。在创建模板中点击一下

按钮。再在实验区中点击一下鼠标左键。这样就把这个运动对象放置在了实验区中。请您注意界面下方状态栏中的提示,她会给你实时的帮助。

4.这时弹出了“运动对象设置”窗体。

在这个窗体中,我们对这个运动对象进行设置。质量:1千克;半径:1米(为了显示时的清楚);初位移都设置成0;并设置水平方向的初速度vx:15米/秒。再按确定按钮。

5.现在我们看到在实验区中有了一个小球。要让它做平抛运动,还需要在实验环境中考虑重力的作用。点击工具栏上的按钮。弹出了“实验设置”对话筐,在这个对话筐中我们可以对实验的大环境及一些参数进行设置。在平抛运动的实验中,我们要考虑重力作用,所以选中“考虑重力作用”,然后确定。

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