大学物理仿真实验软件操作流程(1)

大学物理仿真实验实验名称:声速的测定目的要求:1．了解超声波的发射和接收方法。

2．加深对振动合成、波动干涉等理论知识的理解。

3．掌握用驻波法和相位法测声速。

实验原理:由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率和波长就可以求出波速。

本实验通过低频信号发生器控制换能器，信号发生器的输出频率就是声波频率。

声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比较法）测量。

下图是超声波测声速实验装置图。

驻波法测波长设沿x 方向入射波的方程为:沿x 负方向反射波方程为:两波相遇干涉时，在空间某点的合振动方程为(驻波方程):12cos 2()cos 2()x xy y y A ft A ft ππλλ=+=-++(2cos 2)cos 2xA ft ππλ=当2/λn x =;(n =1,2,…)位置时，声振动振幅最大,为2A ,称为波腹，当4/)12(λ-=n x ,(n =1,2，…)位置上声振动振幅为零,这些点称为波节。

其余各点的振幅在零和最大值之间。

两相邻波腹(或波节)间的距离为λ/2即半波长。

相位比较法测波长从换能器S1发出的超声波到达接收器S 2，所以在同一时刻S 1与S 2处的波有一相位差：其中λ是波长，x 为S 1和S 2之间距离)。

因为x 改变一个波长时，相位差就改变2π。

利用李萨如图形就可以测得超声波的波长。

仪器用具:1.声速的测量实验仪器包括超声声速测定仪、函数信号发生器和示波器。

2.超声声速测定仪主要部件是两个压电陶瓷换能器和一个游标卡尺。

3.函数信号发生器1cos 2()xy A ft πλ=-2cos 2()x y A ft πλ=+提供一定频率的信号，使之等于系统的谐振频率。

4.示波器示波器的x, y轴输入各接一个换能器，改变两个换能器之间的距离会影响示波器上的李萨如图形。

并由此可测得当前频率下声波的波长，结合频率，可以求得空气中的声速。

实验内容:1．调整仪器使系统处于最佳工作状态。

课程名称：大学物理实验（二）实验名称：卡门涡街的Comsol仿真通用求解器。

三、实验仪器：3.1仪器选择SOL物理建模软件3.2模型与参数1.本实验研究流体流经圆柱体后的卡门涡街现象，不考虑沿圆柱体方向的流动，因此可在圆柱体的横切面内进行仿真。

建模时选择二维层流，让圆柱位于一个长方形内的左端，流体从左端流入，右端流出如下图所示图3.1卡门涡街仿真图采用的参数值为：流速u=1m/s，流体流过区域的宽度W=2.2m，高度H=0.41m，圆柱半径R=0.05m，圆柱中心与左侧和下边界的距离均为0.2m。

流体密度ρ=1kg/m3，动力粘度μ=10-3Pa∙s(注：设置中使圆柱体略偏离中心，以触发涡流。

)2.纳维-斯托克斯方程、质量守恒方程实验中圆柱是固体，流体假设是不可压缩的。

需要考虑的耦合为流体-固体耦合，求解的方程是ρ(ðuðt +u⋅∇u)=−∇P+μ∇⋅(∇u+(∇u)T−23(∇⋅u)I)+F (3)ðρðt+∇⋅(ρu)=0 (4)u：流体流速,P：流体压力，ρ：流体密度，μ：流体动力粘度，F：作用在流体上的外力。

这个方程比较复杂，但COMSOL自带的通用求解器可以直接求解。

由于我们更关注流经圆柱体附近的气流，故在入口处设置流体的初速度沿高度方向呈抛物线分布。

实验中还使用一个阶跃函数逐渐提升流入速度。

3.流体的速度随时间在变化，所以求解时选择“瞬态”。

圆柱体在流体中的受力可投影为水平方向的曳力（FD）和竖直方向的升力（FL），如图所示。

图3.2流体受力图升力和曳力也随时间变化。

因此，相对求解升力和曳力本身，无量纲的升力系数C L 和曳力系数C D ：C L =2F L ρU mean 2A (5)C D =2F D ρU mean 2A (6)其中U mean 是设置的平均速度，ρ是流体密度，A 是圆柱在流速方向的投影面积（圆柱厚度与直径的乘积）。

四、实验内容及步骤：4.1建模本实验的的建模与仿真可分为八步：1.模型向导2.参数定义3.几何建模4.材料设置5.层流设置6.划分网格7.研究求解8.结果分析操作步骤：1.模型向导1) 打开COMSOL 软件，在新建窗口中单击模型向导；2) 在模型向导窗口中，单击二维；3) 在选择物理场树中双击流体流动 单相流 层流；4) 单击添加，然后单击下方的研究；5) 在选择研究中选择一般研究 瞬态；6) 单击底部的完成；2.参数定义1) 在左侧模型开发器窗口的全局定义节点下，单击参数1；2) 在参数的设置窗口中，定位到参数栏；3) 在表中输入以下设置：图4.1 设置示范图4) 在左侧主屏幕工具栏中单击f(x)函数，选择全局 阶跃；5) 在阶跃的设置窗口中，定位到参数栏；6) 在位置文本框中输入0.1；3.几何建模1) 在上方的几何工具栏中单击矩形；2)在矩形的设置窗口中，定位到大小和性质栏；3)在宽度文本框输入W，在高度文本框输入H；4)单击构建选定对象；5)在上方的几何工具栏中单击圆；6)在圆的设置窗口中，定位到大小和性质栏；7)在位置栏的x文本框输入0.2，在y文本框输入0.2；8)定位到大小和形状栏，在半径文本框中输入R；9)单击构建选定对象。

大学物理仿真实验具体操作指导-图文示波器的调整和使用
1.主窗口
打开用示波器测时间仿真实验，主窗口如下：
2.正式开始实验（1）操作界面如下：
（2）测示波器校准信号周期连接示波器CH1和示波器校准信号。

校准信号为周期1KHz,峰峰值为4V的对称方波信号。

双击示波器，打开示波器调节界面：
在示波器调节窗口中，左键单击示波器开关，打开示波器，
进行示波器调节和校准。

调节电平旋钮，是信号稳定
调节示波器聚焦旋钮和辉度旋钮使示波器显示屏中的信号清晰，调好后如下图。

调节CH1幅度调节旋钮和CH1幅度微调旋钮，校准信号显现为峰峰值为4V。

调节示波器时间灵敏度旋钮和扫描微调旋钮，校准信号周期显示为
1KHz,调好后如下图。

2
至此，示波器校准结束（3）正式开始实验
调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.1m/cm。

界面如下：
调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.2m/cm。

界面如下：
调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.5m/cm。

界面如下：
3
（4）选择信号发生器的对称方波接y输入(幅度和y轴量程任选)，信号频率为200Hz～2kHz(每隔200Hz测一次)，选择示波器合适的时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率
首先按照校准CH1的方法对CH2进行校准。

连接示波器CH2和信号发生器
双击实验平台上示波器和信号发生器，打开示波器和信号发生器调节界面
4。

大学物理实验RC电路时间常数的Multisim仿真测试腾香【摘要】基于探索大学物理电学实验仿真技术的目的。

采用Multisiml0仿真软件对RC电路时间常数参数进行了仿真实验测试。

从RC电路电容充、放电时电容电压uc的表达式出发，分析了Mc与时间常数之间的关系，给出了几种Muhisim 仿真测试时间常数的实验方案。

仿真实验可直观形象地描述RC电路的工作过程及有关参数测试。

将电路的硬件实验方式向多元化方式转移，利于培养知识综合、知识应用、知识迁移的能力，使电路分析更加灵活和直观。

%A simulation experiment test for RC circuit time constant is designed by using Multisim 10 in order to investigate the purpose of simulation technology in college physical experiment. The relationship between uc and the time constant is analyzed and a lot of experimental scheme are proposed which are base on uc expression of capacitor voltage of RC circuit＇s capacitor charging and discharging. The representation of RC circuit working process and related parameters test is more direct and visual described. It＇s good for the ability of knowledge integration, knowledge application, and knowledge transference and makes the circuit analysis more flexible and intuitive according to diversification transferring of circuit＇s hardware experiment mode.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)005【总页数】3页(P100-102)【关键词】电学实验;RC电路;时间常数;Muhisim;电路仿真【作者】腾香【作者单位】渤海大学数理学院,辽宁锦州121000【正文语种】中文【中图分类】TP391.9大学物理是高校理工科专业的理论与实践结合密切的课程，在教学过程中引入演示实验将增强知识内容的直观性，对提高学生的物理基础、培养创新能力有重要的作用[1-2]。

大学物理仿真实验报告单摆测量重力加速度一、实验目的本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。

二、实验原理单摆的结构如实验仪器中所示，其一级近似周期公式为：由此公式可知，测量周期与摆长就可以计算得到重力加速度g三、实验内容一用误差均分原理设计一单摆装置,测量重力加速度g.设计要求:(1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法.(2) 写出详细的推导过程,试验步骤.(3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%.可提供的器材及参数:游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s.二. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求.三. 自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 四. 自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律.四、实验仪器实验仪器单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺五、实验操作1. 用米尺测量摆线长度；测量摆线长度；测量摆线长度；2. 用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；用游标卡尺测量小球直径；3. 把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过度，释放单摆开始计时过50 个周期后停止计时，个周期后停止计时，个周期后停止计时，记录所用时间；记录所用时间；六、实验结果七、数据处理D(平均)=（1.722+1.702+1.732+1.662+1.682+1.692）/6=1.698cm摆线长度+摆球直径=92.00cm摆长L=(摆线长度+摆球直径)-摆球半径=92.00-D/2=91.15cm=0.9115mT1=57.55/30=1.918sT2=76.77/40=1.919sT3=96.00/50=1.920sT=(T1+T2+T3)/3=1.919s由得：g=(4**)*L/(T*T)=9.77m/s*s=9.80-9.77=0.03m/s*sE=/g*100%=0.31%<1% 满足实验要求八、误差分析、心得体会及实验建议误差分析：1、周期的测量存在较大误差，摆线来回摆，刚开始计时以及最后一次摆结束的时刻，由于人眼的反应速度会造成或大或小的偏差；2、摆长的测量存在误差，由于不是亲手拿测量仪器测量，故而有些读数不准确，由此引起一部分误差。

大学物理实验教案
（2）补偿法
由于本实验仪器的特点，在测量各谱线的截止电压Ua 时，可不用难于操作的“拐点法”，而用“补偿法”。

补偿法是调节电压U AK 使电流为零后，保持U AK 不变，遮挡汞灯光源，此时测得的电流I 为电压接近遏止电压时的暗电流和本底电流。

重新让汞灯照射光电管，调节电压UAK 使电流值至I ，将此时对应的电压U AK 的绝对值作为截止电压Ua 。

此法可补偿暗电流和本底电流对测量结果的影响。

对于测量所得到的实验数据，可用以下三种方法来处理以得出ν-U 直线的斜率k ，来进一步得出普朗克常数h 。

（1）线性回归法
根据线性回归理论，ν-U 直线的斜率k 的最佳拟合值为
2
2a a
U U k νννν⋅-⋅=-，其中
表示频率的平均值, 表示频率ν的平方的平均值, 表示截止电压Ua 的平均值, 1
1n a i i i U U n νν=⋅=⋅∑表示频率ν与截止电压Ua 的乘积的平均值。

（2）逐差法
根据ai aj a i i j
U U U k ννν-∆==∆-，可用逐差法从数据中求出一个或多个k i ，将其平均值作为所求k 的数值。

（3）作图法
可用数据在坐标纸上作Ua-ν直线，由图求出直线斜率k 。

由以上三种方法求出直线斜率k 后，可用h=ek 求出普朗克常数，并与h 的公认值h 0比较求出百分偏差：00
h h h δ-=，式中电子电荷量1
1n i i n νν==∑221
1n i i n νν==∑1
1n
a ai i U U n。

⼤学物理仿真实验傅⾥叶光学⼤学物理仿真实验——傅⾥叶光学实验实验报告姓名：班级：学号：实验名称傅⾥叶光学实验⼀、实验⽬的1．学会利⽤光学元件观察傅⽴叶光学现象。

2．掌握傅⽴叶光学变换的原理，加深对傅⽴叶光学中的⼀些基本概念和基本理论的理解，如空间频率、空间频谱、空间滤波和卷积等。

⼆、实验所⽤仪器及使⽤⽅法防震实验台，He-Ne激光器，扩束系统（包括显微物镜，针孔（30µm），⽔平移动调整器)，全反射镜，透镜及架（f=+150mm，f=+100mm），50线/mm光栅滤波器，⽩屏三、实验原理平⾯波Ee(x,y)⼊射到p平⾯（透过率为）在p平⾯后Z=0处的光场分布为：E(x,y)= Ee(x,y)图根据惠更斯原理（Huygens’ Principle）,在p平⾯后任意⼀个平⾯p’处光场的分布可看成p平⾯上每⼀个点发出的球⾯波的组合，也就是基尔霍夫衍射积分（Kirchhoff’s diffraction integral）。

(1)这⾥：＝球⾯波波长；n＝p平⾯（x,y）的法线⽮量；K＝（波数）是位相和振幅因⼦；cos(n,r)是倾斜因⼦；在⼀般的观察成像系统中，cos(n,r)1。

r=Z+，分母项中r z；（1）式可⽤菲涅尔衍射积分表⽰：（菲涅尔近似 Fresnel approximation）(2)当z更⼤时，即z>>时，公式（2）进⼀步简化为夫琅和费衍射积分：（Fraunhofer Approximation）这⾥：位相弯曲因⼦。

如果⽤空间频率做为新的坐标有：，若傅⽴叶变换为(4)(3)式的傅⽴叶变换表⽰如下：E(x’,y’,z)＝F[E(x,y)]＝c图2 空间频率和光线衍射⾓的关系tg＝＝，tg＝＝＝，＝可见空间频率越⾼对应的衍射⾓也越⼤，当z越⼤时，衍射频谱也展的越宽；由于感光⽚和⼈眼等都只能记录光的强度（也叫做功率谱），所以位相弯曲因⼦(5)理论上可以证明，如果在焦距为f的汇聚透镜的前焦⾯上放⼀振幅透过率为g(x,y)的图象作为物，并⽤波长为的单⾊平⾯波垂直照明图象，则在透镜后焦⾯上的复振幅分布就是g(x,y)的傅⽴叶变换，其中空间频率，与坐标，的关系为：，。

物理实验考试与自动判卷系统（V1.0 标准版）合肥市中科大奥锐科技有限公司2010.12 科大奥锐物理实验考试与自动判卷系统用户手册合肥市中科大奥锐科技有限公司3.1功能结构3.2在线考试子系统3.2.1实验操作题管理3.2.2考试题库管理103.2.3 考试试卷管理103.2.4 考试过程组织113.2.5 试卷批阅与成绩管理113.2.6 系统设置123.3 基于组件的大学物理仿真实验（第一部分）133.3.1 仿真实验在教学中的应用模式133.3.2 基于组件的大学物理仿真实验（第一部分）的新特性143.3.3 第一部分实验内容234.1 教师用户244.1.1 用户登陆244.1.2 通知公告254.1.3 实验列表264.1.4 考试题库264.1.5 考试试卷294.1.6 考试组卷304.1.7 成绩管理334.1.8 下载升级354.1.9 密码修改364.2 管理员用户374.2.1 用户登陆374.2.2 通知公告374.2.3 实验列表384.2.4 考试题库384.2.5 考试试卷394.2.6 考试组卷394.2.7 考试安排394.2.8 成绩管理474.2.9 实验管理484.2.10 下载升级494.2.11 用户管理50科大奥锐物理实验考试与自动判卷系统用户手册合肥市中科大奥锐科技有限公司4.3学生用户534.3.1 通知公告534.3.2 成绩查询534.3.3 下载升级534.3.4 用户管理534.4 考试大厅534.4.1 登录534.4.2 通知公告544.4.3 实验考试554.4.4 成绩查询604.5 考试系统管理工具614.5.1 登录614.5.2 查看考试安排624.5.3 查看试卷库664.5.4 完整备份数据库684.5.5 完整还原数据库705.1 实验操作的基本方法705.1.1 实验主场景介绍705.1.2 实验主场景中仪器的操作725.2 单摆法测量重力加速度.................................................................................................74 5.3 钢丝杨氏模量的测定805.4 光电效应和普朗克常量的测定935.5 密立根油滴实验1065.6 迈克耳孙干涉仪1295.7 偏振光的观察与研究1455.8 声速的测量1585.9 示波器实验1755.10建设与理论考试相结合的在线实验考试环境，从根本上解决了实验仪器状况及师资力量不足的问题，为开展面向大面积学生的大学物理实验课程考试提供了可实际操作的平台。

实验名称：光电效应实验实验日期：2023年4月10日学号：2120302003实验人员：张三、李四一、实验目的1. 通过仿真实验，理解光电效应的基本原理。

2. 掌握光电效应方程的推导过程。

3. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

4. 熟悉光电效应在光电探测技术中的应用。

二、实验原理光电效应是指当光照射到金属表面时，金属表面会发射出电子的现象。

根据爱因斯坦的光电效应方程，光电子的最大初动能 \(E_k\) 与入射光的频率 \(v\) 和金属的逸出功 \(W_0\) 之间存在以下关系：\[E_k = hv - W_0\]其中，\(h\) 为普朗克常数。

三、实验步骤1. 打开仿真软件，设置入射光的频率和强度。

2. 调整金属表面的逸出功，观察光电子的发射情况。

3. 记录不同频率入射光下的光电子最大初动能。

4. 分析入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

四、实验结果与分析1. 当入射光的频率较低时，光电子的发射率较低，且光电子的最大初动能较小。

2. 随着入射光频率的增加，光电子的发射率逐渐增加，光电子的最大初动能也随之增加。

3. 当入射光的频率达到一定值时，光电子的发射率达到最大，此时光电子的最大初动能也达到最大值。

4. 当入射光的频率继续增加时，光电子的发射率逐渐降低，光电子的最大初动能也逐渐降低。

根据实验结果，可以得出以下结论：1. 光电效应方程 \(E_k = hv - W_0\) 是正确的。

2. 入射光的频率与光电子的最大初动能之间存在正相关关系。

3. 光电效应在光电探测技术中具有广泛的应用。

五、实验总结本次实验通过仿真实验，使我们深入理解了光电效应的基本原理，掌握了光电效应方程的推导过程，并分析了入射光频率与光电子最大初动能之间的关系。

通过实验，我们认识到光电效应在光电探测技术中的重要性，为今后的学习和研究打下了坚实的基础。

六、实验拓展1. 研究不同金属的逸出功对光电效应的影响。

2. 探究光强度对光电效应的影响。

西安交通大学大学物理仿真实验报告实验名称：牛顿环法测曲率半径实验日期：专业班级：姓名：学号：教师签字： ________________一、实验目的1.学会用牛定透曲率半径。

2.正确使用微，学用逐差法理数据。

二、实验仪器牛，数微，光灯，入射光架。

三、实验原理如所示，在平板玻璃面 DCF上放一个曲率半径很大的平凸透ACB，C 点接触点，在 ACB和 DCF之，形成一厚度不均匀的空气薄膜，色光从上方垂直入射到透上，透透，近似垂直地入射于空气膜。

分从膜的上下表面反射的两条光来自同一条入射光，它足相干条件并在膜的上表面相遇而生干涉，干涉后的度由相遇的两条光的光程差决定，由可，二者的光程差等于膜厚度 e 的两倍，即此外，当光在空气膜的上表面反射，是从光密媒射向光疏媒，反射光不生相位突，而在下表面反射，会生相位突，即在反射点，反射光的相位与入射光的相位之相差，与之的光程差/2，所以相干的两条光具有/2 的附加光程差，的光程差（1）当足条件（2），生相干涉，出第K 亮，而当（k = 0,1,2⋯）（3），生相消干涉，出第k 暗。

因1同一级条纹对应着相同的膜厚，所以干涉条纹是一组等厚度线。

可以想见，干涉条纹是一组以 C 点为中心的同心圆，这就是所谓的牛顿环。

如图所示，设第k 级条纹的半径为，对应的膜厚度为，则（4）在实验中， R 的大小为几米到十几米，而的数量级为毫米，所以 R >> e，e2相对于k k2Re k是一个小量，可以忽略，所以上式可以简化为（ 5）如果 r k是第k级暗条纹的半径，由式（1）和（ 3）可得（ 6）代入式（ 5）得透镜曲率半径的计算公式（7）对给定的装置，R 为常数，暗纹半径（ 8）和级数 k 的平方根成正比，即随着k 的增大，条纹越来越细。

同理，如果r k是第k级明纹，则由式（1）和（ 2）得（9）代入式（ 5），可以算出（ 10）2由式（ 8）和（ 10）可见，只要测出暗纹半径（或明纹半径），数出对应的级数k，即可算出 R。

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。

大学物理仿真实验报告篇一：大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告实验日期：2011年5月31日实验人员：机自实验名称：热敏电阻的温度特性一、实验目的：1、了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理；2、学习惠斯通电桥的原理及使用方法；3、学习坐标变换、曲线改直的技巧。

二、实验原理：热敏电阻---实验原理半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关系为：A、B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为惠斯通电桥的工作原理：如图所示：四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。

在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。

当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。

平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx 即可求出。

电桥灵敏度的定义为：式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。

实验仪器三、实验仪器及使用方法：直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器、稳压电源。

四、实验内容：1、从室温开始，每隔5°C测量一次Rt，直到85°C。

撤去电炉，使水慢慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。

2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，确定式(R1)中常数A和B五、数据记录及处理：1、数据处理结果如下：2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线如下：六、实验结论，误差分析及建议：1、实验结论：了解了惠斯通电桥的原理及使用方法；基本掌握坐标变换、曲线改直的技巧。

作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，成线性关系。

2、误差分析：由于在记录过程中温度计视数在变化，故出现误差; 电源不稳定，造成系统误差；数据处理时产生偶然误差。

3、建议：1）在使用检流计时，要注意保护检流计，不要让大电流通过检流计，实验中间要用跃接2）实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用，检流计按钮先使用粗，然后再使用细，不要两个按钮同时使用。

1. 打开任意浏览器，在地址栏输入“20
2.194.26.101:8201”，
然后回车，进入到“大学物理仿真实验2010版”界面。

2. 点击左侧的“下载升级”（上图红色圈内），进入到下界面
分别点击上图红圈里的两处，下载并安装到自己的电脑中（安装路径可以默认路径，也可以自行更改安装路径）。

3. 安装完成后，电脑桌面上会出现该软件的快捷方式图标，如下
202.194.26.101:8201
http://202.194.26.101:8201/
双击该图标，即可进入软件的登陆窗口，如下：
使用前，请先进行网络设置，点击上图的“网络设置”按钮（红线框处），点击后进入下图界面：
202.194.26.101
把“服务器地址”改为“202.194.26.101”，然后点击“保存设置”按钮。

进入下图界面，
首次打开，需要先点击“网络设置”，地址“202.194.26.101”，端口“8201”。

然后“保存设置”。

重新启动该软件，点击“登录”
点击“登陆”后，进入下图界面
OK。

软件可以使用了！
注意：每个实验做之前，需要双击下载才可以使用。

如我们打开力学实验，以第一个实验为例，
双击上图红色线框内按钮后，弹出下图：
点击“确定”，进行下载，下载完毕，点击确定后，进入下界面。

双击第一个实验名称，就可以进入到下图界面，进行实验操作了。

大学物理仿真实验实验名称：油滴法测电子电荷实验实验目的：学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。

实验仪器：密立根油滴仪，喷雾器，气压计等。

实验原理：实验内容:实验步骤:根据软件提示操作。

数据表格及数据处理：1.数据记录表格2.数据处理利用（13）式计算各油滴带电量填入上表；根据上表数据利用软件可求得：基本电荷 e=1.637633×10-19C 标准差 δe=0.146844×10-19C相对误差 E e =2.22%实验结论：油滴法能较为精确地测量电子电荷。

η=1.83×10-5kg/(m ·s); ρ=980kg/m 3; g=9.80m/s 2; d=5.00×10-3m;b=8.23×10-5hPa ·m; s=2.00×10-3m; P=1010hPa 。

油滴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10平衡电压U(V) 200 70 50 210 230 370 210 290 70 110油滴下落时间t(s)38.7638.7538.76 38.3414.5014.7038.6814.6038.9338.79 油滴带电量Q i (×10-19c)2.50 7.1610.012.42 10.056.10 2.397.89 7.124.53思考题：1.若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响。

答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。

2.若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e。

答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。

虚拟仿真系统实验虚拟实验技术起源于20世纪末，是依托“虚拟现实”（Virtual Reality，英文缩写VR）技术而产生和发展的一种实验模式。

国内外一些远程教育机构曾采用过各种方法来解决实验的近距离性与教学手段的远距离性的矛盾。

在当时使用的各种方法中，有的仅适合少数简单实验，有的由于与理论教学不相衔接而导致效果不佳。

直至20世纪90年代，计算机硬件和虚拟实验技术的迅速发展才给远程实验教学带来了希望。

虚拟实验技术是利用软件和硬件的结合，取代传统的常规实验仪器设备，在计算机或计算机网络上进行模拟、仿真各种实验的技术。

利用现代计算机和高速网络，物理实验可以实现虚拟化和远程化，从根本上解决现有的实验教学与远程教育模式不相适应的状况。

本实验主要介绍由中国科技大学开发的《大学物理仿真实验2.0》系统的使用。

[实验目的]1. 掌握大学物理仿真实验系统的操作和使用；2. 了解大学物理分布式远程虚拟仿真实验教学系统所能实现的功能；3. 在大学物理仿真实验系统中进行仿真实验。

[实验仪器]1.计算机；2. 大学物理仿真实验系统。

[实验原理]虚拟实验系统由计算机（或计算机网络）、实验设备模块和实验软件三部分组成。

为了能够保证实验软件的运行速度，运行虚拟实验系统的计算机对cpu处理器和内存有一定的要求。

当在本地计算机上进行实验时，还要求配备有外部存储设备，例如硬盘等。

实验设备模块的功能主要靠软件来实现。

通过编写程序，可以在计算机上实现多种仪器，例如示波器、信号发生器、数字万用表等，或是直接显示信号的强度、频率、波形等性质，并利用鼠标键盘等输入设备对仪器进行操作和调节。

计算机上软件形式的虚拟设备具有很大的灵活性，实验者可以根据自己的需要进行设计、定义和扩充，使得这些虚拟设备更符合实际测量精度需要。

利用各种虚拟仿真实验软件，不但能很好的完成传统实验室的工作，还可以实现一些在传统实验室中无法完成的事情。

实验仿真软件是一个实验平台，它可以把要研究的对象用多媒体手段表现出来。

大学物理实验仿真系统使用指南S tep1：在IE浏览器地址栏中输入：http://219.244.244.170:8012出现界面如图1 所示，点击安装。

图1S tep2：安装完成后，重新打开IE浏览器，输入http://219.244.244.170:8012出现界面如图2所示.图2S tep3：点击界面左边导航条的“下载升级”,如图3所示图3S tep4：显示界面如图4.图4S tep5：点击界面中部红色标注的文字链接“点击迅速下载”，如图5所示图5 S tep6：出现界面如图6所示。

图6S tep7：在弹出的对话框中点击”保存“(如图7所示)，并自行安装此程序。

图7S tep8：安装完成后，在此界面中的实验大厅下载表中，点击“下载“（如图8所示），此时下载更新后的程序图8S tep9：出现界面如图9所示。

图9S tep10：出现界面如图9所示。

在弹出的对话框中点击”保存“(如图7所示)，并自行安装此程序。

图10S tep 11：程序安装完成后，在桌面上会有一个图标，如图11所示。

图11S tep 12：双击此图标，进入“物理实验大厅“登陆界面，如图12所示。

图12此时所有程序已经安装完成。

S tep13：在登陆界面中，点击“网络设置“如图13所示。

图13S tep14：进入网络设置的界面，服务器地址：219.244.244.170；端口号：8012；输入完成后点击“保存设置“图14S tep15：进入仿真实验平台，任意打开界面左边导航栏中的任一个实验类别，（如图15中点击“电学实验“），会出现这个实验类中所有的实验项目（如图15所示）。

图15S tep16：双击某个实验项目，就可以下载此实验。

已经下载的实验右侧没有出现（双击下载），如图16表示示波器实验已经下载。

图16S tep17：单击已经下载的实验项目，便可以看到实验的相关内容（如图17a），双击已经下载的实验项目，便可以操作此实验（如图17b）。

最新大学物理仿真实验实验报告1实验目的：本次实验旨在通过物理仿真软件，加深对基本物理原理的理解，并掌握使用现代科技手段进行物理实验的方法。

通过模拟不同的物理现象，提高分析和解决物理问题的能力。

实验原理：在本次实验中，我们将利用仿真软件模拟光的折射和反射现象。

光的折射遵循斯涅尔定律，即入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。

反射则遵循反射定律，即入射角等于反射角，且入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。

实验设备：1. 物理仿真软件（如PhET Interactive Simulations）2. 计算机及显示器3. 数据记录表格实验步骤：1. 打开物理仿真软件，并选择适当的模拟实验模块。

2. 设定初始条件，如光源位置、介质的折射率、观察屏幕的位置等。

3. 启动模拟，观察光在不同介质间的传播情况，记录入射角、折射角和反射角。

4. 更改介质的折射率，重复步骤3，观察折射和反射角的变化。

5. 对收集到的数据进行分析，验证斯涅尔定律和反射定律。

实验结果与分析：在实验过程中，我们观察到当光从低折射率介质进入高折射率介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角。

此外，反射角始终等于入射角，这一点在所有模拟实验中都得到了验证。

通过改变入射角和介质的折射率，我们得到了一系列的数据，这些数据与理论预测相符，从而验证了斯涅尔定律和反射定律的正确性。

结论：通过本次仿真实验，我们成功模拟了光的折射和反射现象，并验证了相关的物理定律。

实验结果表明，物理仿真软件是一种有效的教学和研究工具，可以帮助学生更好地理解复杂的物理概念。

此外，仿真实验的可重复性和可控性为深入研究提供了便利。

四川大学课程实验报告课程名称：学生姓名：学生学号：专业：系统仿真综合实验一、实验目的系统仿真是运用仿真软件（如simio）创造模型来构建或模拟现实世界的虚拟实验室，它能过帮助你探寻你所关注的系统在给定的条件下的行为或状态，它还能帮助你在几乎没有风险的情况下观察各种改进和备选方案的效果。

尤其是对一些难以建立物理模型和数学模型的复杂的随机问题，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。

通过本次simio系统仿真综合实验，掌握并能熟练使用系统仿真软件simio，利用simio 建立模型，能体验其3d动画效果，并根据需求设定系统参数，如server的processing time、initial capacity，source的interarrival time参数等。

运行并分析系统各个资源的利用率、排队队长及服务等待时间，能发现系统存在的问题，比较各个排队系统的系统资源利用率、排队队长和服务等待时间，评价排队系统的优劣。

二、实验地点及环境四川大学工商管理学院的学院大楼综合实验室，运用pc机及simio系统仿真软件，在老师的指导下完成此次系统仿真实验。

三、实验步骤㈠、建立模型1. modelⅰ首先加入一个source、三个server、一个sink、一个modeentity，并用path连接。

将source更名为arrive，sink更名为depart，modelentity更名为customer。

设置运行时间8小时。

顾客的到达为poisson流,到达间隔时间为均值为15秒钟的指数分布，故arrive设置interarrival time 参数值为random.exponential(15)，并选择units为seconds；服务(售票)时间服从指数分布,平均时间为45秒钟，故3个server都设置为interarrival time 参数值为random.exponential(45)，并选择units为seconds。

光电效应测定普朗克常数（仿真实验）光电效应测定普朗克常数（仿真实验）在近代物理学中，光电效应在证实光的量⼦性⽅⾯有着重要的地位。

1905年爱因斯坦在普朗克量⼦假说的基础上圆满地解释了光电效应。

约⼗年后，密⽴根以精确的光电效应实验证实了爱因斯坦的光电效应⽅程，并测定了普朗克常数。

⽽今光电效应已经⼴泛地应⽤于各科技领域。

利⽤光电效应制成的光电器件如光电管、光电池、光电倍增管等已成为⽣产和科研中不可缺少的器件。

【实验⽬的】1．了解光电效应的基本规律。

2．测量光电管的伏安特性曲线。

3．验证爱因斯坦光电效应⽅程。

4．测量普朗克常数。

【实验仪器】本实验仿真软件为科⼤奥锐公司的“⼤学物理仿真实验2010版”，对应真实实验的仪器有：光电管，光源（汞灯）滤波⽚组（577.0nm,546.1nm,435.8nm,404.7nm,365nm滤波⽚），50%、25%、10%的滤光⽚，直流电源、检流计（或微电流计）、直流电压计等。

【实验原理】1.光电效应与爱因斯坦⽅程以合适频率的光照射在⾦属表⾯上，有电⼦从表⾯逸出的现象称为光电效应。

观察光电效应的实验⽰意图如图28.1所⽰。

GD 为光电管，K为光电管阴极，A为光电管阳极，G为微电流计，V为数字电压表，R为滑线变阻器。

调节R可使A、K之间获得从-U到0到+U连续变化的电压。

当光照射光电管阴极时，阴极释放出的光电⼦在电场的图28.1 光电效应实验⽰意图图28.2 光电管的伏安特性作⽤下向阳极迁移，并且在回路中形成光电流。

光电效应有如下的实验规律：262263(1) 光强⼀定时，随着光电管两端电压的增⼤，光电流趋于⼀个饱和值I s ，对不同的光强，饱和电流I s 与光强I 成正⽐。

(2) 当光电管两端加反向电压时，光电流迅速减⼩，但不⽴即降到零，直⾄反向电压达到U c 时，光电流为零，U c 称为截⽌电压。

这表明此时具有最⼤动能的光电⼦被反向电场所阻挡，则有C eU mv =max 21 (28.1) 实验表明光电⼦的最⼤动能与⼊射光强⽆关，只与⼊射光的频率有关。