大學物理仿真實驗簡介

1、2. 仿真實驗的操作方法概述仿真實驗平臺采用窗口式的圖形化界面,形象生動,使用方便.由仿真系統主界面進入仿真實驗平臺后,首先顯示該平臺的主窗口實驗室場景(圖.*大學物理仿真實驗簡介在目前的物理實驗教學中，由于實驗儀器復雜、精密與昂貴，往往不能允許學生自行設計實驗參數、反復調整儀器，這對學生自行設計實驗參數、反復調整儀器，這對學生剖析儀器性能和結構、理解實驗的設計思想和方法是很不利的。大學物理仿真實驗可在相當程度上彌補實驗教學上這方面的缺陷。大學物理仿真實驗通過計算機把實驗設備、教學內容、教師指導和學生的操作有機地融合為一體，通過對實驗環(huán)境的模擬，加強學生對實驗的物理思想和方法、儀器的結構及原理

2、的理解，并加強對儀器功能和使用方法的訓練，培養(yǎng)設計思考能力和比較判斷能力，可以達到實際實驗難以實現的效果，實現了培養(yǎng)動手能力，學習實驗技能，深化物理知識的目的。大學物理仿真實驗具有下列優(yōu)點：1通過對實驗環(huán)境的模擬，使未做過實驗的學生通過仿真軟件對實驗的整體環(huán)境、所用儀器的整體結構能建立起直觀的認識。儀器的關鍵部位可拆卸，可解剖進行調整并實時觀察儀器的各種指標和內部結構的動作，增強了熟悉儀器功能和使用方法的訓練。2在實驗中儀器實現了模塊化，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通過深入解剖教學過

3、程，設計上充分體現教學思想的指導，使學生必須在理解的基礎上認真思考才能正確操作，克服了實際實驗中出現的盲目操作和實驗走過場現象的缺點，使學生切實受益。4對實驗的相關理論進行了演示和講解，對實驗的歷史背景和意義，現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生，以適應同時實驗的不同學生和同一學生的不同次操作。對實驗誤差也進行了模擬，以評價實驗質量的優(yōu)劣。6具有多媒體配音解說和操作指導，易于使用。目前，我們選用了較為成熟的由中國科學技術大學研制、高等教育出版社出版的大學物理仿真實驗教學軟件，并將與本學期

4、實驗相關的仿真實驗放置在物理實驗中心網站上（中心網站網址：/phylab），以方便學生利用仿真實驗對相應的實驗內容進行預習與拓展訓練，主要仿真實驗目錄如下： 1緒 論2誤差分析與數據處理3力熱學基本物理量及常用儀器介紹4熱敏電阻溫度特性實驗5示波器6霍爾效應7萬用表的設計8單透鏡物理實驗9組合透鏡實驗10電子荷質比的測定11夫蘭克赫茲實驗12油滴法測電子電荷圖1 仿真實驗主界面大學物理仿真實驗的基本操作方法1.系統的啟動雙擊“大學物理仿真實驗 v2.0（第二部分）”圖標，啟動仿真實驗系統。進入系統后出現主界面（圖1），單擊“上一頁”、“下一頁”按鈕可前后翻頁

5、。用鼠標單擊各實驗項目文字按鈕（不是圖標）即可進入相應的仿真實驗平臺。結束仿真實驗后回到主界面，單擊“退出”按鈕即可退出本系統。如果某個仿真實驗還在運行，則在主界面單擊“退出”按鈕無效，待關閉所有正在運行的仿真實驗后，系統會自動退出。2. 仿真實驗的操作方法概述圖2 實驗室場景（邁克耳遜干涉儀實驗）仿真實驗平臺采用窗口式的圖形化界面，形象生動，使用方便。圖3 提示信息由仿真系統主界面進入仿真實驗平臺后，首先顯示該平臺的主窗口實驗室場景（圖2），該窗口大小一般為全屏或640480象素。實驗室場景內一般都包括實驗臺、實驗儀器和主菜單。用鼠標在實驗室場景內移動，當鼠標指向某件儀器時，鼠標指針處會顯示

6、相應的提示信息（儀器名稱或如何操作），如圖3。有些儀器位置可以調節(jié)，可以按住鼠標左鍵進行拖動。主菜單一般為彈出式，隱藏在主窗口里。在實驗室場景上單擊右鍵即可顯示（圖4）。菜單項一般包括：實驗背景知識、實驗原理的演示，實驗內容、實驗步驟和儀器說明文檔，開始實驗或進行儀器調節(jié)，預習思考題和實驗報告，退出實驗等。圖4 主菜單仿真實驗操作1開始實驗有些仿真實驗啟動后就處于“開始實驗”狀態(tài)，有些需要在主菜單上選擇，具體可見本手冊中相應章節(jié)。2控制儀器調節(jié)窗口調節(jié)儀器一般要在儀器調節(jié)窗口內進行。打開窗口：雙擊主窗口上的儀器或從主菜單上選擇，即可進入儀器調節(jié)窗口。移動窗口：用鼠標拖動儀器調節(jié)窗口上端的細條。

7、關閉窗口：方法(1) 右鍵單擊儀器調節(jié)窗口上端的細條，在彈出的菜單中選擇“返回”或“關閉”。方法(2) 雙擊儀器調節(jié)窗口上端的細條。方法(3) 激活儀器調節(jié)窗口，按alt+f4鍵。3選擇操作對象激活對象（儀器圖標、按鈕、開關、旋鈕等）所在窗口，當鼠標指向此對象時，系統會給出下列提示中的至少一種：(1) 鼠標指針提示。鼠標指針光標由箭頭變?yōu)槠渌螤睿ɡ缡中危?2) 光標跟隨提示。鼠標指針光標旁邊出現一個黃色的提示框，提示對象名稱或如何操作。(3) 狀態(tài)條提示。狀態(tài)條一般位于屏幕下方，提示對象名稱或如何操作。(4) 語音提示。朗讀提示框或狀態(tài)條內的文字說明。(5) 顏色提示。對象的顏色變?yōu)楦吡炼龋ɑ虬l(fā)光），顯得突出而醒目。出現上述提示即表明選中該對象，可以用鼠標進行仿真操作。4進行仿真操作(1) 移動對象如果選中的對象可以移動，就用鼠標拖動選中的對象。(2) 按鈕、開關、旋鈕的操作圖6 兩檔開關圖7多檔開關圖5 按鈕按鈕：選定按鈕，單擊鼠標即可（圖5）。開關：對于兩檔開關，在選定的開關上單擊鼠標切換其狀態(tài)。多檔開關，在選定的開關上單擊左鍵或右鍵切換其狀態(tài)（圖6，圖7）。旋鈕：選定旋鈕，單擊鼠標左鍵，旋鈕反時針旋轉；單擊右鍵，旋鈕順時針旋轉（圖8）。圖8 旋鈕開關(3) 連接電路連接兩個接線柱：選定一個接線柱，按住鼠標左鍵不