大學物理仿真實驗物理與光電工程學院物理實驗中心

朱子鵬1簡介:8015/Default.aspx/大學物理仿真實驗是通過數(shù)字建模設計虛擬儀器，虛擬實驗環(huán)境。學生可在這個環(huán)境中自行設計實驗方案、擬定實驗參數(shù)、操作儀器，模擬真實的實驗過程?！洞髮W物理仿真實驗》營造了學生自主學習的環(huán)境，在大面積開設開放性、設計性、研究性實驗教學中發(fā)揮著重要作用。近年來我們開發(fā)出基于web的大學物理仿真實驗系統(tǒng)，更方便地為學生提供了自主學習環(huán)境和平臺，而且便于仿真實驗動態(tài)更新、動態(tài)發(fā)布和維護。2大學物理仿真實驗特點：1、

在原版本基礎上增強了實驗環(huán)境的模擬，使未做過實驗的學生通過軟件可對實驗的體環(huán)境和所用儀器的結構建立起直觀的認識。儀器的關鍵部位可拆卸解剖，在調整過程中可實時觀察儀器各種指標和內部結構的動作變化，增強對儀器原理的理解，對功能和使用方法的訓練。

2、

在實驗中儀器實現(xiàn)了模塊化，學生可對提供的儀器進行選擇和組合，用不同的方法完成同一實驗目標，培養(yǎng)學生的設計思考能力和對不同實驗方法的優(yōu)劣、誤差大小的比較、判斷能力。

3、

該軟件通過深入解剖教學過程，設計上充分體現(xiàn)教學思想的指導，學生必須在理解的基礎上通過思考才能正確操作，克服了實際實驗中出現(xiàn)的盲目操作和走過場現(xiàn)象，大大提高了物理實驗教學的質量和水平。

4、

對實驗相關理論進行了演示和講解，對實驗的歷史背景和意義，現(xiàn)代應用等方面都作了介紹，使仿真實驗成為連接理論教學與實驗教學，培養(yǎng)學生理論與實踐相結合思維的一種嶄新教學模式。

5、

實驗中待測的物理量可以隨機產(chǎn)生并對實驗誤差也進行了模擬，以適應同時實驗的不同學生和同一學生的不同次操作，評價實驗質量的優(yōu)劣。對學生的實驗報告進行數(shù)據(jù)庫管理，可以存儲、評閱、查看和打印。

6、

為大規(guī)模學生開設設計性研究性實驗提供了良好的教學平臺和教學環(huán)境。學生可以對實驗結果進行自測。7、

豐富的設計性、研究性、開放性實驗教學資源和設計性仿真實驗內容。8、

具有多媒體配音解說和操作指導。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3測螺線管磁場實驗目的電磁感應原理毫伏表短路接線實驗內容電壓與勵磁電流，頻率關系螺線管軸線上磁場分布互感現(xiàn)象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4實驗儀器低頻信號發(fā)生器晶體毫伏表交流毫安表螺線管F及探測線圈F1單刀雙擲開關5實驗原理1~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~6復習-大學物理上冊(§8.4)op+++++++++++++++因B(端面)=1/2B(中心)7實驗原理2本實驗的公式8二、電磁感應定律閉合導體回路中感應電動勢的大小與穿過回路的磁通量變化率成正比:式中的“-”可以理解為感電動勢所產(chǎn)生的感生電流的磁場總是反抗磁通量的變化，因此它包含了愣次定律的物理內涵。1845年諾埃曼給出電磁感應定律的數(shù)學公式。其數(shù)學表示為：復習-大學物理上冊(§10.1)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~9內容1-電壓與勵磁電流和頻率關系頻率調節(jié)旋鈕電流調節(jié)旋鈕電壓表量程10電壓V∝頻率f電壓V∝電流I電壓V∝頻率f×電流I內容1-電壓與勵磁電流和頻率關系本實驗的公式11內容2-螺線管軸線上磁場勵磁電流使V(0)接近滿量程移動探測線圈測量電壓檢驗V(15)/V(0)=1/2記錄數(shù)據(jù)12參考內容2-螺線管軸線上磁場13內容3-互感現(xiàn)象~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~14內容3-互感現(xiàn)象原接線F和F1互換讀數(shù)相同？15二.互感現(xiàn)象互感系數(shù)由一個回路中電流變化而在另一個回路中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象，這種感應電動勢叫做互感電動勢。線圈1電流變化在線圈2中產(chǎn)生感應電動勢線圈2電流變化在線圈1中產(chǎn)生感應電動勢復習-大學物理上冊(§10.3)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~16互感電動勢電流在2回路中所產(chǎn)生的全磁通

電流在1回路中所產(chǎn)生的全磁通

可以證明M稱為互感系數(shù)，和兩個回路的大小、形狀、匝數(shù)、相對位置以及周圍磁介質的性質有關。在沒有鐵磁質時，M為常量。復習-大學物理上冊(§10.3