大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)簡介

1、2. 仿真實(shí)驗(yàn)的操作方法概述仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用窗口式的圖形化界面,形象生動(dòng),使用方便.由仿真系統(tǒng)主界面進(jìn)入仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后,首先顯示該平臺(tái)的主窗口實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景(圖.*大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)簡介在目前的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)儀器復(fù)雜、精密與昂貴，往往不能允許學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、反復(fù)調(diào)整儀器，這對(duì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、反復(fù)調(diào)整儀器，這對(duì)學(xué)生剖析儀器性能和結(jié)構(gòu)、理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和方法是很不利的。大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)可在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上這方面的缺陷。大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生的操作有機(jī)地融合為一體，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的模擬，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理

2、的理解，并加強(qiáng)對(duì)儀器功能和使用方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)設(shè)計(jì)思考能力和比較判斷能力，可以達(dá)到實(shí)際實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)的效果，實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)動(dòng)手能力，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能，深化物理知識(shí)的目的。大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)具有下列優(yōu)點(diǎn)：1通過對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的模擬，使未做過實(shí)驗(yàn)的學(xué)生通過仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體環(huán)境、所用儀器的整體結(jié)構(gòu)能建立起直觀的認(rèn)識(shí)。儀器的關(guān)鍵部位可拆卸，可解剖進(jìn)行調(diào)整并實(shí)時(shí)觀察儀器的各種指標(biāo)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動(dòng)作，增強(qiáng)了熟悉儀器功能和使用方法的訓(xùn)練。2在實(shí)驗(yàn)中儀器實(shí)現(xiàn)了模塊化，學(xué)生可對(duì)提供的儀器進(jìn)行選擇和組合，用不同的方法完成同一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)思考能力和對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)劣、誤差大小的比較、判斷能力。 3通過深入解剖教學(xué)過

3、程，設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)教學(xué)思想的指導(dǎo)，使學(xué)生必須在理解的基礎(chǔ)上認(rèn)真思考才能正確操作，克服了實(shí)際實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的盲目操作和實(shí)驗(yàn)走過場(chǎng)現(xiàn)象的缺點(diǎn)，使學(xué)生切實(shí)受益。4對(duì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論進(jìn)行了演示和講解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的歷史背景和意義，現(xiàn)代應(yīng)用等方面都作了介紹，使仿真實(shí)驗(yàn)成為連接理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合思維的一種嶄新教學(xué)模式。5實(shí)驗(yàn)中待測(cè)的物理量可以隨機(jī)產(chǎn)生，以適應(yīng)同時(shí)實(shí)驗(yàn)的不同學(xué)生和同一學(xué)生的不同次操作。對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差也進(jìn)行了模擬，以評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的優(yōu)劣。6具有多媒體配音解說和操作指導(dǎo)，易于使用。目前，我們選用了較為成熟的由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制、高等教育出版社出版的大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，并將與本學(xué)期

4、實(shí)驗(yàn)相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)放置在物理實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站上（中心網(wǎng)站網(wǎng)址：/phylab），以方便學(xué)生利用仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)與拓展訓(xùn)練，主要仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浫缦拢?1緒 論2誤差分析與數(shù)據(jù)處理3力熱學(xué)基本物理量及常用儀器介紹4熱敏電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)5示波器6霍爾效應(yīng)7萬用表的設(shè)計(jì)8單透鏡物理實(shí)驗(yàn)9組合透鏡實(shí)驗(yàn)10電子荷質(zhì)比的測(cè)定11夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)12油滴法測(cè)電子電荷圖1 仿真實(shí)驗(yàn)主界面大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)的基本操作方法1.系統(tǒng)的啟動(dòng)雙擊“大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn) v2.0（第二部分）”圖標(biāo)，啟動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。進(jìn)入系統(tǒng)后出現(xiàn)主界面（圖1），單擊“上一頁”、“下一頁”按鈕可前后翻頁

5、。用鼠標(biāo)單擊各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目文字按鈕（不是圖標(biāo)）即可進(jìn)入相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。結(jié)束仿真實(shí)驗(yàn)后回到主界面，單擊“退出”按鈕即可退出本系統(tǒng)。如果某個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)還在運(yùn)行，則在主界面單擊“退出”按鈕無效，待關(guān)閉所有正在運(yùn)行的仿真實(shí)驗(yàn)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出。2. 仿真實(shí)驗(yàn)的操作方法概述圖2 實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景（邁克耳遜干涉儀實(shí)驗(yàn)）仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用窗口式的圖形化界面，形象生動(dòng)，使用方便。圖3 提示信息由仿真系統(tǒng)主界面進(jìn)入仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)后，首先顯示該平臺(tái)的主窗口實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景（圖2），該窗口大小一般為全屏或640480象素。實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景內(nèi)一般都包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)儀器和主菜單。用鼠標(biāo)在實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)鼠標(biāo)指向某件儀器時(shí)，鼠標(biāo)指針處會(huì)顯示

6、相應(yīng)的提示信息（儀器名稱或如何操作），如圖3。有些儀器位置可以調(diào)節(jié)，可以按住鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行拖動(dòng)。主菜單一般為彈出式，隱藏在主窗口里。在實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景上單擊右鍵即可顯示（圖4）。菜單項(xiàng)一般包括：實(shí)驗(yàn)背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理的演示，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟和儀器說明文檔，開始實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行儀器調(diào)節(jié)，預(yù)習(xí)思考題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，退出實(shí)驗(yàn)等。圖4 主菜單仿真實(shí)驗(yàn)操作1開始實(shí)驗(yàn)有些仿真實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)后就處于“開始實(shí)驗(yàn)”狀態(tài)，有些需要在主菜單上選擇，具體可見本手冊(cè)中相應(yīng)章節(jié)。2控制儀器調(diào)節(jié)窗口調(diào)節(jié)儀器一般要在儀器調(diào)節(jié)窗口內(nèi)進(jìn)行。打開窗口：雙擊主窗口上的儀器或從主菜單上選擇，即可進(jìn)入儀器調(diào)節(jié)窗口。移動(dòng)窗口：用鼠標(biāo)拖動(dòng)儀器調(diào)節(jié)窗口上端的細(xì)條。

7、關(guān)閉窗口：方法(1) 右鍵單擊儀器調(diào)節(jié)窗口上端的細(xì)條，在彈出的菜單中選擇“返回”或“關(guān)閉”。方法(2) 雙擊儀器調(diào)節(jié)窗口上端的細(xì)條。方法(3) 激活儀器調(diào)節(jié)窗口，按alt+f4鍵。3選擇操作對(duì)象激活對(duì)象（儀器圖標(biāo)、按鈕、開關(guān)、旋鈕等）所在窗口，當(dāng)鼠標(biāo)指向此對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)給出下列提示中的至少一種：(1) 鼠標(biāo)指針提示。鼠標(biāo)指針光標(biāo)由箭頭變?yōu)槠渌螤睿ɡ缡中危?2) 光標(biāo)跟隨提示。鼠標(biāo)指針光標(biāo)旁邊出現(xiàn)一個(gè)黃色的提示框，提示對(duì)象名稱或如何操作。(3) 狀態(tài)條提示。狀態(tài)條一般位于屏幕下方，提示對(duì)象名稱或如何操作。(4) 語音提示。朗讀提示框或狀態(tài)條內(nèi)的文字說明。(5) 顏色提示。對(duì)象的顏色變?yōu)楦吡炼龋ɑ虬l(fā)光），顯得突出而醒目。出現(xiàn)上述提示即表明選中該對(duì)象，可以用鼠標(biāo)進(jìn)行仿真操作。4進(jìn)行仿真操作(1) 移動(dòng)對(duì)象如果選中的對(duì)象可以移動(dòng)，就用鼠標(biāo)拖動(dòng)選中的對(duì)象。(2) 按鈕、開關(guān)、旋鈕的操作圖6 兩檔開關(guān)圖7多檔開關(guān)圖5 按鈕按鈕：選定按鈕，單擊鼠標(biāo)即可（圖5）。開關(guān)：對(duì)于兩檔開關(guān)，在選定的開關(guān)上單擊鼠標(biāo)切換其狀態(tài)。多檔開關(guān)，在選定的開關(guān)上單擊左鍵或右鍵切換其狀態(tài)（圖6，圖7）。旋鈕：選定旋鈕，單擊鼠標(biāo)左鍵，旋鈕反時(shí)針旋轉(zhuǎn)；單擊右鍵，旋鈕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（圖8）。圖8 旋鈕開關(guān)(3) 連接電路連接兩個(gè)接線柱：選定一個(gè)接線柱，按住鼠標(biāo)左鍵不