仿真物理实验室教材
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 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】大学物理开放式仿真实验室建设方案项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司归属部门：中国科学技术大学联系电话：2016年6月29日1、项目建设背景、物理实验教学国内概况物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。
在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。
当前我国高等教育已进入全面提高教育质量的新阶段。
进一步更新教育理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实施以教师为主导，以学生为主体的实验教学是进一步深化改革的重要内容，也是巩固十多年来的教学成果、提高教学质量、实现实验教学目标的重要保证。
教育部多次强调并要求：高校要大力加强实验、实践教学的改革，要重视实践环节，提高学生实践能力，推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。
要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件。
在《关于加强高等学校实验室工作的若干意见》中更明确指出：“大力推进实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。
持续投入必要的经费与人员，切实推进实验室信息化建设和信息化管理。
建设科学、便捷使用的实验室网络管理系统，提升实验室在设备采购、资产管理、信息统计、开放共享等工作的管理水平。
建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效利用实验室资源的自主学习和个性化发展的需求。
”、我中心物理实验教学存在的问题1.2.1实验预习、复习环节不完善我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习、复习的环境。
5分钟趣味物理实验 书
5分钟趣味物理实验书
当涉及到趣味物理实验的书籍时，有很多不同的选择可以满足你的需求。
这些书籍旨在通过有趣的实验和活动来帮助读者更好地理解物理学的基本原理。
以下是一些可能适合你的书籍：
1.《物理实验大全，用日常材料探索世界的基本原理》。
这本书提供了一系列简单、有趣的物理实验，使用日常材料进行。
这些实验涵盖了各种主题，包括力学、光学、热力学等，适合初学者和对物理学感兴趣的人。
2.《物理实验室，50个有趣的实验》。
这本书提供了50个有趣的物理实验，涵盖了静电学、磁学、声学等多个领域。
每个实验都配有详细的步骤说明和解释，适合家庭或学校实验室使用。
3.《玩转物理学，50个简单实验，揭秘物理世界的奥秘》。
这本书提供了50个简单的物理实验，通过这些实验可以揭示物
理世界的奥秘。
每个实验都伴随着清晰的图片和解释，适合青少年和家长一起进行。
以上这些书籍都可以帮助你进行有趣的物理实验，从而更好地理解物理学的基本原理。
希望这些推荐对你有所帮助。
大学物理仿真实验室申报书
起止时间 2008.1-2010.12经费25万参与哈尔滨工业大学
项目。60773065
2.项目名称弱Topos理论与应用的研究经费0.8万元起止年
月2002-2004审批机关黑龙江省教育厅科学技术研究项目
项目主持人。
3.项目名称数学建模课程建设的研究与实践经费1万元项目
2.赵宝江,李士勇.Convergence Analysis of a Class of Adaptive Ant
Colony Algorithm. Proceedings of the 6th World Congress on
Control and Automation, June, 2006, China. 3524-3527. EI
2011,47(21):153-156. 教学
科研
主要
成果 二、
专著和教材
1.蚁群优化及其在系统辨识和智能控制中的应用专著黑龙江教育
出版社2007. 独立作者18万字.
2.高等数学. 哈尔滨出版社,2003.第二作者.
3.高等数学文科类. 清华大学出版社2010.主审.
检索: 071510541880.
3.赵宝江,李士勇.Design of a Fuzzy Logic Controller by Ant Colony
Algorithm with Application to an Inverted Pendulum System.IEEE International Conference on Systems, Man, and
省级 批准时间
实
验
教
学
示
物理仿真实验
物理仿真实验报告——液体表面张力系数的测定实验简介：液体表层指液体与气体、液体与固体以及不相混合的液体之间的界面。
液体表层分子有从液面挤入液体内部的倾向，这使得液体的表面自然收缩，就整个液面来说，如同拉紧的弹性薄膜，这种沿着表面，使液面收缩的力称为表面张力。
表面张力在船舶制造、水利学、化学化工、凝聚态物理中都能找到它的应用。
测量液体（例如水）的表面张力系数有多种方法，如最大泡压法、平板法（亦称拉普拉斯法）、毛细管法、焦利氏秤法、扭力天平法等。
这里只介绍焦利氏秤法。
本实验首先利用逐差法测量焦利氏秤弹簧的倔强系数，然后利用拉脱法测量液体的表面张力系数。
实验原理1、液体分子受力情况液体表面层中分子的受力情况与液体内部不同。
在液体内部，分子在各个方向上受力均匀，合力为零。
而在表面层中，由于液面上方气体分子数较少，使得表面层中的分子受到向上的引力小于向下的引力，合力不为零，这个合力垂直于液体表面并指向液体内部，如图1所示。
所以，表面层的分子有从液面挤入液体内部的倾向，从而使得液体的表面自然收缩，直到达到动态平衡(即表面层中分图1 液体分子受力示意图子挤入液体内部的速率与液体内部分子热运动而达到液面的速率相等)。
这时，就整个液面来说，如同拉紧的弹性薄膜。
这种沿着表面，使液面收缩的力称为表面张力。
想象在液面上划一条线，表面张力就表现为直线两侧的液体以一定的拉力相互作用。
这种张力垂直于该直线且与线的长度成正比，比例系数称为表面张力系数。
2、 矩形金属框架测量原理将一表面清洁的矩形金属薄片竖直浸入水中，使其底面水平并轻轻提起。
当金属片底面与水面相平，或略高于水面时，由于液体表面张力的作用，金属片的四周将带起一部分水，使水面弯曲，呈图2所示的形状。
这时，金属片在竖直方向上受到(1)金属片的重力mg ；(2)向上的拉力F ；(3)水表面对金属片的作用力——表面张力。
图2 金属框受力示意图其中为水面与金属片侧面的夹角，称为接触角。
物理实验教材
物理实验教材
物理实验教材有很多，可以根据自己的需求和兴趣选择适合自己的教材。
以下是一些物理实验教材的推荐：
1. 《大学物理实验》吴俊林，北京：科学出版社。
2. 《普通物理实验》金以立、王楚云，南京：江苏教育出版社。
3. 《大学物理实验教程》谭金凤、张慧军，北京：北京邮电大学出版社。
4. 《普通物理实验》林抒、龚镇雄，北京：人民教育出版社。
5. 《大学物理实验》赵鲁卿、王玉文，西安：西北大学出版社。
6. 《大学物理实验》方利广，上海：同济大学出版社。
7. 《大学物理实验》周殿清，武汉：武汉大学出版社。
8. 《大学物理实验教程》邹红玉，杭州：浙江大学出版社。
9. 《物理实验》方建兴、江美福、魏品良，苏州：苏州大学出版社。
10. 《大学物理实验》石星军，北京：国防工业出版社。
以上教材涵盖了不同层次和需求的物理实验教学，从基础到提高，从理论到实践，可以满足不同学生的需求。
同时，这些教材也注重实验的趣味性和实用性，让学生通过实验更好地理解和掌握物理知识。
仿真物理实验室
仿真物理实验室一、引言仿真物理实验室是一种利用计算机技术模拟物理实验过程的虚拟实验平台，它能够提供安全高效、可重复的实验环境，为学生和研究人员提供了一个探索和实践物理理论的机会。
本文将介绍仿真物理实验室的概念、应用、优势以及未来发展趋势。
二、概念仿真物理实验室是利用计算机技术模拟和重现传统物理实验过程的一种实验平台。
通过建立相应的物理模型和算法，仿真物理实验室可以模拟各种物理现象，如力学、电磁学、热学等，让用户在虚拟环境中进行实验操作，观察实验过程和结果，加深对物理学知识的理解。
三、应用1. 教育仿真物理实验室在物理教育中发挥着重要作用。
通过仿真实验，学生可以在虚拟环境中进行实验操作，观察实验现象，探究物理规律，培养实验设计和数据分析能力，提高学生对物理学习的兴趣和积极性。
2. 研究科研人员可以利用仿真物理实验室进行理论验证和数据分析。
虚拟实验环境可以帮助研究人员快速进行大量实验操作，提高实验效率，为科研工作提供有力支持。
四、优势1. 安全性利用仿真物理实验室可以避免实验中可能存在的安全隐患，保障使用者的安全。
2. 可重复性虚拟环境下的实验可以随时重复，方便用户反复练习和验证，确保实验结果的可靠性。
3. 资源节约仿真物理实验室不需要实际的物理器材，节省了实验设备和材料的开支，同时减少了实验室空间的占用。
五、未来发展趋势随着计算机技术的不断发展和物理仿真算法的优化，仿真物理实验室将会越来越普及。
未来仿真物理实验室可能会融合虚拟现实技术，实现更加逼真的实验体验，同时结合人工智能技术，实现更加智能化的实验操作和数据分析，进一步提升用户体验和实验效率。
六、结论仿真物理实验室作为一种新型的实验平台，在物理教育和科研领域具有广阔的应用前景。
通过不断优化技术和完善功能，仿真物理实验室将会成为未来物理学习和研究的重要工具，推动物理教育和科研的发展。
《物理建模与仿真实践》课程教学大纲
物理建模与仿真实践
Physical Modelling and Simulation
一、课程基本情况
教学周数：2周
学分：2学分
开课学期：第6学期
课程性质：选修
先修课程：原子物理、计算物理、数学物理方程等
适用专业：物理学、应用物理学
教材：自编讲义
开课单位：物理与光电工程学院物理系
二、实习目标
物理建模与仿真实践是通过计算机把教学内容、教师指导和学生的操作有机的融合为一体，通过对实验环境的模拟，加强学生对物理思想、方法等的理解。
通过本课程的学习，达到培养学生思考能力和比较判断能力，同时也实现了培养动手能力，巩固了之前所学的物理知识，深化了对物理学科认识的目的。
三、实习基本要求
（1）通过本实践课程的学习，让学生掌握物理建模与仿真的基本思想和方法；
（2）通过本实践课程的学习，让学生了解几款本课程常用的软件；
（3）让学生会用VASP等软件对几种常见结构的物质进行建模，并对计算结果进行分析；
四、实习内容及时间安排
五、课程考核
（1）实习报告的撰写要求：每份报告要附结构部分程序
（2）实习报告：7次
（3）考核及成绩评定：平时20%，实习报告80%
六、参考书目
谢希德《固体能带理论》（第二版）复旦大学出版社2007年。
仿真物理实验室 用户手册
仿真物理实验室软件用户手册目录：仿真物理实验室软件简介 (2)运动及动力学模块 (3)一．运动及动力学模块简介 (3)二．软件界面 (4)三．菜单与工具栏快捷按钮 (5)四．操作指南 (8)1.第一个简单的实验 (8)2.实验设置对话框 (14)3.运动和动力学模块中的器件 (17)4.高级应用技巧 (25)五．软件在教学中的应用 (35)仿真物理实验室软件简介“仿真物理实验室”是针对物理教学而设计的一个全新概念的开放性教学平台、课件制作平台和物理实验仿真平台。
它由运动及动力学、电学、光学三部分组成。
它为用户提供了一个实验器具完备的综合性实验室，用户可以亲自动手创建所能想象的所有物理场景。
“仿真物理实验室——运动及动力学”模块提供了小球、弹簧、绳子、连杆、轨道、电荷等各种运动对象，并集成了重力场、电场、磁场、万有引力等物理环境。
用户可以在任意组合的物理环境中，搭建自己的实验。
从自由落体运动、平抛运动，到验证机械能守恒与动量守恒；从单摆、牛顿摆，到弹簧振子；从带电粒子在电场中的加速与偏转，带电粒子在磁场中的圆周运动，到粒子加速器，粒子速度选择器模型；从地球人造卫星，到太阳系的运行，“仿真物理实验室——运动及动力学”模块都能够进行仿真。
“仿真物理实验室——电学”模块提供了电源、电阻、仪表、开关等数十种具体的电子元器件。
用户可以利用这些电子元器件，搭建自己的实验电路。
例如连接串联与并联电路、用伏安法测量电阻、测量路端电压、用惠斯通电桥精确测量电阻、用电磁继电器实现对电路的简单控制等。
实验室还提供灯泡、电铃等元件，使用户设计的电路生动活泼。
“仿真物理实验室——光学”模块提供了方型玻璃砖、三角形玻璃砖、棱境、理想凸透镜、理想凹透镜、凸面镜、凹面镜、光线等实验器件。
用户可以在任意组合的实验环境中，搭建自己的实验。
例如平面镜的反射实验，介质的折射实验，介质的全反射实验，凸透镜的会聚实验等等。
“仿真物理实验室——光学”模块不但能够进行仿真，还可以为用户演示整个物理过程的详细情况。
大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪
大学物理仿真实验迈克尔逊干涉仪大学物理仿真实验------迈克尔逊干涉仪实验名称:迈克尔逊干涉仪实验目的:1了解迈克尔孙干涉仪的原理、结构和调节方法。
2观察非定域干涉条纹。
3测量氦氖激光的波长。
4并增强对条纹可见度和时间相干性的认识。
实验仪器:迈克尔逊最早为了研究光速问题而精心设计了该装置。
它是一种分振幅的干涉装置，它将一路光分解成相互垂直的两路相干光，然后通过反射再重新汇聚在另一个方向上。
基于其结构原因，它是光源、两个反射镜、接收器(屏或眼睛)四者完全分立，东南西北各据一方，便于光路中安插其它器件。
如利用白光测玻璃折射率，测定气体折射率等。
迈克尔逊干涉仪可以使等厚干涉、等倾干涉及各种条纹的变动做到非常易于调整，很方便进行各种精密测量。
它的设计精巧，用途广泛，在许多科研领域都有它应用的身影。
迈克尔逊干涉仪原理图A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点，可以用观察屏来获得实像，也可以直接观察镜中虚像。
图中的M2'是等效的M2位置。
M1可在光线行进方向移动，产生与M2'的不同光程差。
M1的位置使用粗调和细调旋钮调节，并且移动轨道上设有标尺。
A,B是分光板和补偿板;M1,M2是反射镜;S是光源;O是观察点，可以用观察屏来获得实像，也可以直接观察镜中虚像。
图中的M2'是等效的M2位置。
M1可在光线行进方向移动，产生与M2'的不同光程差。
M1的位置使用粗调和细调旋钮调节，并且移动轨道上设有标尺。
分光板、补偿板和反射镜A和B是取自同一块玻璃上的厚度和折射率一样的两个玻璃板，其中一块A 的背面镀上半透半反膜，它使光线分成光强大致相等的两束相干光。
另一块是补偿板，它的作用是在两个反射镜在等臂时光程相等;因为若没有补偿板，一路反射光通过A三次，而另一路透射光只通过A一次;这对于单色光时没有影响，对于复色光时则影响测量结果。
其背面有三个可调螺钉，在实验中它充当三维角度调整;其中一个镜子的虚像(M2')和另一个镜子(M1)之间形成"空气夹层"。
高中物理实验目录(演示实验)
18
32
观察安培力
安培力演示器、蹄形磁铁、电源
19
33
影响安培力大小因素
安培力演示器、蹄形磁铁、电源
20
37
电子束在磁场中偏转
阴极射线管、蹄形磁铁、感应圈、学生电源
21
47
探究产生感应电流的条件
线圈、条形磁铁、演示电表
22
48
进一步探究感应电流与磁通量变化的关系
学生电源、原付线圈、电键、滑线变阻器、演示电表
蜂腊熔化（蜂蜡、玻璃、云母片、缝衣针、酒精灯）
教材
序号
页码
实验名称
器材
选修3-3
56
38
液体表面张力
液体表面张力演示器、肥皂水
57
39
浸润和不浸润
玻璃管、水
58
50
功和内能
空气压缩引火仪、硝化棉
选修3-4
59
13
间谐运动图象
间谐运动图象描绘仪
自制
60
15
单摆的周期
单摆、铁架台、秒表
61
15ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
探究单摆周期与摆长的关系
单摆、铁架台、秒表
62
19
受迫振动
受迫振动演示器
无仪器
63
19
共振
共振演示器
自制
64
23
波的形成和传播
软绳
65
33
波的叠加
长软绳
66
34
水波的干涉
水波干涉演示仪
无仪器
67
49
观察全反射
平行光源、光具盘、半圆形玻璃砖
68
51
光导纤维
高中物理仿真实验--物理探索的利器
仿真实验—物理探索的利器关键词：物理仿真探索摘要：本文通过一些实例来介绍一种新的物理分析方法—仿真实验，这种方法能及时、方便、准确地还原物理情景进行各种物理量的分析。
正文：在物理教学中，时常会遇到一些新的物理情景和一些用语言难以给学生交代清楚的问题，有没有什么方法把新的物理情景形象直观地分析清楚，给学生讲得深入浅出呢？我们常常通过如下几种途径解决，第一种：实验法，这种方法真实可靠，但是受实验条件等限制。
第二种：过程分析和理论计算，这种方法可以很好地培养学生的思维，但是对学生来说难度太大讲起来也比较枯燥，如果是新的物理模型，老师分析的结果还要想法验证，这也不是一件容易的事情。
有没有更好的方法呢？有，这就是第三种：物理仿真，这种方法不需要任何实验器材、同时模拟的条件可以任意设定，结果精确直观、同时还可得到你需要的各种图像，如：位置示意图、V-t图等等，不足在于使用者要有计算机和物理的两项基础。
上世纪出现了计算机就逐步出现了各种仿真软件，比较典型的是3DMax，用来模拟建筑效果、制作动画等等。
关于物理模拟，前些年也有但是成本太高，主要用在高校等科研院所用来高精度仿真。
适用于高中教学，价廉物美又好用的仿真软件是最近几年才出现的。
我用的是《仿真物理实验室V3.5》，这个软件网上有试用版。
安装和使用比较简单，自己多实践一下就会了，此处就不再赘述。
案例1：探索弹簧模型的运动规律〖教学难点〗两个物体运动规律分别是什么？两个球质量不同时运动情景有什么不同？情景设置：在光滑水平地面上的0和20m的位置上分别放了两个球的，它们间用一个弹簧连接，给红色（左边）球一个10m/s的一个初速度（如下图），分析运动规律。
（1）两个球的质量相等时的位置位移--时间图像（左）和速度—时间图像（右）从中可以看出：两球速度相等时，间距最大或者最小；左边的球最小速度为0，最大速度为10m/s；右边的球最小速度为0，最大速度为10m/s；一个速度最大时，另一个速度最小。
物理实验4简介
物理实验4简介物理实验4课程以仿真实验形式开出。
物理仿真实验通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机的融为一体。
其对实验环境的模拟，可加强大家对实验的物理思想和方法、仪器的结构和原理的理解和对仪器功能和使用方法的训练，培养大家的设计思考能力和比较判断能力，以达到学习实验技能，深化物理知识的目的。
我们选用的是由中国科学技术大学研制、高等教育出版社出版的《大学物理仿真实验》教学软件。
第一部分有20个实验，项目为：凯特摆测重力加速度、核磁共振、测螺线磁场、检流计、单透镜实验、分光计、氢氘光谱的测量及阿贝比长仪、氢氘光谱的拍摄、G-M计数管特性研究、热敏电阻、夫兰克-赫兹实验、塞曼效应、偏振光的研究、光电效应、γ能谱、电子自旋共振、示波器、法布里-泊罗标准具、真空实验、油滴实验。
还包括实验报告及习题库部分。
第二部分有22个实验项目，分别为：绪论、测量误差及数据处理、力热学基本测量仪器、单摆测重力加速度、霍尔效应、居里温度点测定、空气比热容比的测定、交流电桥及介电常数测量、电子荷质比的测量、杨氏模量测量、测量金属导热系数、迈克尔逊干涉仪、测动态磁滞回线、测固体的热膨胀系数、双臂电桥测低电阻、超声波测声速、气垫上的直线运动、碰撞和动量守恒、光学设计实验、整流电路、温度设计、R-C电路实验。
第三部分有13个实验项目，分别为：动态法测杨氏模量、傅里叶光学、高温超导、交变场测介电常数、扭秤法测万有引力常数、喇曼光谱、偏振光Ⅱ、透射电子显微镜、受迫振动、牛顿环法测曲率半径、刚体转动惯量、良导体热导率的动态法测量、扫描隧道显微镜（STM）。
这套软件在强调对实验环境的整体模拟的同时，仪器的关键部位可拆卸，可解剖进行调整，并且实现了对仪器各种指标和内部结构动作的实时观察。
通过仿真实验大家可以对实验建立起直观感性的认识。
仿真实验对实验的历史背景和意义、现代应用等方面都作了介绍，对实验的相关理论进行了演示和讲解，这些都将扩大和加深同学对实验的理解和认识。
共享软件每月推荐——物理教学软件
共享软件每月推荐——物理教学软件作者：孔志明来源：《信息技术教育》2005年第04期仿真物理实验室大小：11703 KB下载地址：/Technic/Study/loading/wl_demo.zip在物理课上，我们会经常做一些相关的物理实验，但有时候因为实验材料不足或实验危险性过大等原因，一些实验只能由教师口头讲述或课件展示给学生看。
今天，我就给大家介绍一个好帮手，有了它就可以解决上述这些问题，它就是仿真物理实验室。
仿真物理实验室是一个开放性的教学、课件制作平台和物理实验仿真平台，由三大部分组成：“仿真物理实验室——主体”、“仿真物理实验室——光学”和“仿真物理实验室——电学”。
在这个软件里，我们除了可以使用它自带的实验案例，还可以使用软件自带的实验素材库去创建适合自己实际情况的实验环境和教学课件。
整个创建过程非常方便快捷，只要通过简单的鼠标拖动就可以实现。
金排物理画板大小：3236 KB下载地址：:8081/down/wljp4.0.exe物理作为中考和高考的主要科目，除了平时实验外，物理教师都会出一些相应的题目给学生做练习。
一些常用的实验图片在查找时也许很不方便，大家不妨试一下金排物理画板，有了它，你就可以解决上述一系列问题。
金排物理画板是一套基于Word、方便物理教师制作试题、教案和课件的软件。
软件自带了常用的物理符号图形，如电学、电学器材和光学等。
利用这些符号和图形，我们还能生成一些自己需要的特定图形。
此外，物理画板还能将试题自动排版并将网上的试题转化为题库格式。
期中考试快到了，希望这款软件能给广大物理教师带来一些帮助。
高中物理课件大全大小：17458 KB下载地址：:8181/down/122.zip课件的运用已在课堂教学中为广大教师所接受，但鉴于一些客观原因，我们不可能每天都花大量时间去制作课件，这一来，既浪费时间，又会造成资源的重复开发。
今天我就为大家介绍一款不错的教学软件——高中物理课件大全。
大学物理仿真实验室申报书
1.基本情况
2.建设内容
单摆测量重力加速度凯特摆测重力加速度
声速的测量拉伸法测金属丝的杨氏模量
电效应和普朗克常量的测定
双臂电桥测低电阻示波器实验
偏振光的观察与研究迈克耳孙干涉仪
３虚拟仿真实验的教学平台（平台功能、信息化设备、网络与信息安全等）平台功能
我校在引进中国科技大学开发的《大学物理仿真实验》基础上，架构建成虚拟仿真物理实验室。
目前我校的大学物理虚拟仿真实验室已初具规模，拥有专门的虚拟实验室及性能良好的IBM（XSERIES_3500）服务器一台，包括力、
物理实验仿真平台开始实验信息化设备
a)IBM（XSERIES_3500）服务器一台
b)大学物理仿真实验平台软件一套
c)联想电脑（启天M4360）110台
d)交换机(H3C 1224R) 4台
e)投影机（松下PT-UX35C）2
3.资源共享
4.条件保障
5．学校和主管部门意见。
大学物理仿真实验报告
大
学
物
理
仿
真
实
验
报
告
实验名称：气垫上的直线运动
一．实验目的：
利用气垫技术精确的测定物体的平均速度、瞬时速度、加速度以及当地的重力加速度，通过物体沿斜面自由下滑运动来研究匀变速运动的规律和验证牛顿第二定律。
二．实验原理：
三．实验仪器：
气垫导轨装置（主要由气轨、气源、滑块、挡光片、光电门、游标卡尺、米尺和光电计时装置等组成）
四．实验步骤：
五．实验结果：1.实验过程效果图：
2.匀变速运动中速度与加速度的测量
3.验证牛顿第二定律
六．思考题：
1-用平均速度V代替瞬时速度V对本实验中的影响如何？答：会使测得结果偏小影响实验精度。
大学物理仿真实验——霍尔效应
仿真实验（霍尔效应）------霍尔效应1目的：（1）霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义和作用）霍尔效应原理及霍尔元件有关参数的含义和作用（2）测绘霍尔元件的V H —Is Is，，V H —I M 曲线，了解霍尔电势差V H 与霍尔元件工作电流Is Is，磁场应强度，磁场应强度B 及励磁电流I M 之间的关系。
之间的关系。
（3）学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。
及磁场分布。
（4）学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
）学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
2简单的实验报告简单的实验报告 数据分析数据分析（1）实验原理霍尔效应从本质上讲，是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
霍尔效应从本质上讲，是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如下图向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
如下图(1)(1)(1)所示，磁场所示，磁场B 位于Z 的正向，与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流Is Is（称为工作电流），假设（称为工作电流），假设载流子为电子（载流子为电子（N N 型半导体材料），它沿着与电流Is 相反的X 负向运动。
由于洛仑兹力fL作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y 轴负方向的B 侧偏转，并使B 侧形成电子积累，而相对的A 侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力形成的反向电场力 f E 的作用。
随着电荷积累的增加，f E 增大，当两力大小相等（方向相反）时，相反）时， f L =－f E ，则电子积累便达到动态平衡。
这时在A 、B 两端面之间建立的电场称为霍尔电场E H ，相应的电势差称为霍尔电势V H 。
设电子按平均速度V ，向图示的X 负方向运动，在磁场B 作用下，所受洛仑兹力为：作用下，所受洛仑兹力为：f L =－e V B式中：式中：e e e 为电子电量，为电子电量，V 为电子漂移平均速度，为电子漂移平均速度，B B 为磁感应强度。
仿真实验在初中物理实验教学的应用与作用
仿真实验在初中物理实验教学的应用与作用摘要：虚拟仿真实验具有直观，快捷，易学等优点。
在初中物理实验教学中可以代替实际实验，作为一个全开放性和综合性的虚拟平台，不仅可以帮助教师提供相关实验的实时数据。
让学生更加方便的进行计算和分析，另一方面还可以更加深入直观的了解讲解对象。
因此，本文从虚拟仿真实验的作用和运用策略除法，帮助初中物理教师探讨怎样在初中物理实验教学中运用虚拟仿真实验技术。
关键词：仿真实验；初中物理；实验教学前言：虚拟仿真实验教学法主要依靠的是仿真技术和虚拟仪表等技术，通过对物理仪器的虚拟仿真进行构建，帮助学生和教师实现他们对虚拟仪器的操作。
运用虚拟仿真实验技术，可以帮助教师创新他们的教学思路，转变他们的教学观念。
还有利于帮助学生激发他们的学习兴趣和创新能力，提高教师的教学效果。
一.在初中物理教学中使用仿真实验的意义（一）可以弥补传统实验中器材不足的现象在物理教学中，实验是他们的灵魂。
但是传统的物理教学中，由于现实条件和教学理念的落后，导致初中物理教师更加注重口头的知识讲解，并不重视实验操作。
或者是只在初中物理教学中做一些简单的实验，导致实验的数据严重不足。
在新课改之后，物理实验发生了很大的变化，很多旧的实验仪器已经被学校淘汰，虽然大部分的学校已经增添了很多新型的物理实验器材，但是并没有办法对目前的初中物理实验教学现实需要进行满足。
截至目前，大部分的学校都已经安装了仿真物理实验室软件，其中也包括初中物理教学中的所有实验。
也正是因为，原本因为实验器材不足或其他原因无法进行的实验，现在也可以通过仿真实验来完成。
完美的解决了在初中物理实验课上，因仪器和场地不足等原因，无法进行实验的教学问题。
（二）仿真实验本身具有传统实验无法比较的优越性所谓的仿真实验，就是根据原本的实验相似原理，通过软件提供的虚拟实验设备来对实验进行搭建[1]。
在这样的情况下，就可以实现一些在传统实验教学中，因自然条件限制而无法完成的实验。
中学物理实验《仿真物理实验室》使用说明(初中)
仿真物理实验室功能强、类型全、可实现即时操作。
把物理定律内建其中，为老师们提供了中学物理常用的对象及实验环境。
老师们可通过对象和环境的任意组合，制作出无穷无尽的物理实验和物理模型。
初中部分包括电学模块、光学模块和初中模块。
打开电学模块。
电学提供了电源、电阻、开关、仪表、输出、电磁感应、其它等电磁元件。
通过这些电磁元件，我们可以搭建出中学物理中几乎所有的电路图。
下面我们以用伏安法测电阻为例，讲解一下仿真实验室电学模块的使用方法。
首先拖出实验要用到的器件：电池：1节安培表：3安培电阻：2欧姆伏特表：3伏特滑动变阻器：最大阻值10欧姆单刀开关：一个最大电流为0.3安培的保险丝1、根据需要连接好电路。
每个器件都有两个触点，只要单击一个触点，鼠标向另一个器件拖动就连接了一个器件，在空白处单击表示导线在此位置有转折。
2、用鼠标滑动变阻器的滑动杆，阻值就变化了。
3、双击开关关闭打开。
4、可以把电路图和实物图之间任意转换。
选中所有要转化的器件，单击工具栏里的实物/符号按钮，就可以实现他们之间的转换了。
5、现在，把保险丝加到电路图里，设置保险丝允许通过的最大电流为0.3安培，闭合开关，移动滑动变阻器滑杆，若电路中的电流超过0.3安培，保险丝就会烧坏。
这时我们可以断开电路，选中保险丝右键修复，保险丝完好如初。
好，电学模块基本就这些功能。
接下来，我向老师们介绍一下光学模块。
光学模块为我们提供了方形玻璃砖、三角形玻璃砖、真实凸透镜凹透镜、理想凸透镜凹透镜、平面镜、还有光线。
通过这些器件的任意组合，我们可以很轻松的制作出几何光学的课件。
下面通过一个凸透镜成像的例子介绍仿真物理实验室光学模块的使用方法。
例：凸透镜成像1、选中一个理想凸透镜。
2、可以通过更改属性改变物体的颜色，显示长度。
3、选中以物体，拖动物体火凸透镜，相应成的像也会变化。
4、也可以改变试验属性。
右键单击空白处，选择“属性”，在“属性”里可以更改背景、器件、法线的颜色，调整线宽，设置作图选项，改变显示线条多少。
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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。
6．下面我们就可以运行实验了。
用鼠标点击工具栏上的运行按钮。
小球便开始做平抛运动了。
这个简单的例子就完成了。
操作确实很简单吧！您可能会觉得这个例子太简单、太枯燥了。
好，下面我们就来慢慢的完善这个平抛运动。
对实验的数据进行输出，是《仿真物理实验室》的特有功能之一。
如何把运动中各种各样的参数表现出来呢？《仿真物理实验室》提供了多种数据输出的方法。
方法一.利用“实时数据”窗体，动态输出实验数据。
如果实验仍在运行中，点击工具栏上的停止按钮停止实验。
用鼠标点击工具栏上的“实时数据输出”按钮。
然后在实验区中点击这个小球。
在弹出的“实时数据输出设置”对话筐中，点击“确定”按钮。
再运行实验。
实验中运动对象的各种实时数据就从“实时数据”窗体中动态的表现出来了。
方法二.利用运动对象的闪照功能，在闪照时，输出实验数据或矢量。
用鼠标右键点击实验区中的那个小球，在弹出的菜单中选择“属性”。
弹出了“运动对象设置”窗体。
在窗体的右下方选中“进行闪照处理”，在这个实验中，我们设置“闪照周期”为0.5秒，选中“闪照点显示时间”。
再点击“闪照高级设置”按钮。
这时会弹出“闪照高级设置”对话筐。
在“闪照高级设置”对话筐中，有位移、速度、加速度、力等各种数值和矢量可供选择输出。
黑色的是数值，蓝色的是矢量。
在这个实验中，我们选择“Vx分量值”、“Vy分量值”、“速度矢量”和“加速度矢量”。
然后确定。
再点击“运动对象设置”中的确定按钮。
再次运行实验，带有闪照效果的平抛运动课件就做出来了。
方法三.利用“实验数据曲线”窗体输出各种实验参数的曲线，例如：速度随时间的变化的曲线。
方法四.利用变量与程序功能，用单行注释输出数据。
方法五.使用辅助点器件，输出数据或矢量等。
在下面的例子中我们会由浅入深的教会您如何使用这些方法。
恰当的使用这些数据输出的方法可以使您做的课件更具专业性和实用性。
您可以对这个平抛运动的课件再进行一些修饰。
加入一些注释等。
在“创建模板”的最下方，有两种注释可以选择。
一种是动态注释，另一种是多行注释。
动态注释一般用于输出单行的注释，注释中可以带有变量，在实验运行中可以动态的显示出变量的数值，也可以当做按钮来使用。
在下面的例子中会具体的说明它的使用。
在这个课件中，我们用动态注释来输出一行注释性的文字。
在创建模板中点击一下按钮。
再在实验区中要放置注释的位置上点击一下鼠标左键。
这样就把这个注释放置在了实验区中。
输入一些文字，并选择字体，再按确定按钮。
现在这个课件就制作完成了。
您可以把它保存下来，点击工具栏上的按钮。
您也可以把这个课件编译成可以独立运行的可执行程序；或生成网络课件，在IE浏览器中运行；您也可以，把课件插入到word、powerpoint、Authorware 等软件中。
在“发布课件”一章中，将具体的说明如何去做。
总结：恭喜您，您已经入门了！通过这个简单课件的制作，您已经学会了用《仿真物理实验室》制作物理课件的一般方法。
总的来说制作的过程是这样的：1.新建一个实验项目，根据具体的实验要求，确定坐标的位置，并设置坐标的比例；2.点击工具栏上的，在“实验设置”对话筐中对实验的大环境，和一些参数进行设置。
3.从创建模板中，选择器件，放在实验区中，并设置它们的属性；4.恰当的使用各种的数据输出的方法。
5.运行课件，调整参数。
二.《仿真物理实验室》主模块中的器件。
在讲述更多的例子之前，我们将向您介绍主模块中为您提供的各种器件。
了解了这些器件的用途后，您就可以更加灵活的使用它们，用它们来搭建更多的实验和物理模型。
1.运动对象：运动对象是运动的载体，也是我们研究的对象。
在运动及动力学实验中运动对象是不可缺少的。
在自由落体、平抛运动中它可以作为单纯的质点；在验证动量守衡的实验中它可以作为有半径的小球；在加速电场实验、带电粒子在磁场中的运动实验中它又可以作为带有电荷的粒子。
自由设定它的参数，您可以得到灵活的应用。
运动对象可以显示成一个小球，也可以在运动对象上贴上一幅小图，显示成飞机汽车等。
运动对象的参数设置窗体如下图：2.滑块：滑块是只能放在平板或斜面上的运动对象，和平板、斜面配合使用。
在同一平板上的滑块之间可以发生碰撞。
滑块还可以放在斜面上。
滑块与平板、斜面之间可以设置摩擦系数。
3.平板：水平的板，可以在水平方向上滑动。
在上面可以放置滑块。
平板与地面之间可以设置摩擦系数。
4.斜面：可以水平滑动的斜面，上面可以放置滑块。
斜面的倾斜方向和倾斜角度都可以设置。
斜面与地面之间可以设置摩擦系数。
5.辅助点：辅助点是仿真物理实验室中一个重要的辅助对象。
可以在辅助点上动态的显示变量的矢量。
它与程序配合使用可以达到十分好的视觉效果与分析效果。
通过绘制辅助点的轨迹，可以展现出任意变量的变化曲线。