大学物理仿真实验要求及程序下载步骤
大学物理仿真试验仿真实验
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。
大学物理仿真实验报告
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。
大学物理仿真实验具体操作指导
大学物理仿真实验具体操作指导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。
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0.1 ms/cm。
界面如下：调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.2 ms/cm。
界面如下：调节示波器时间灵敏度旋钮，使0.5 ms/cm。
界面如下：（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左键单击信号发生器“开关”按钮，打开信号发生器，信号频率为200Hz～2kHz(每隔200Hz测一次)，调节信号频率，波形选择对称方波，选择示波器合适的时基，调节时间灵敏度旋钮，使信号满屏，测量对应频率的厘米数、周期和频率。
同时把示波器中的方式拨动开关调到CH2档上频率为200Hz（周期为5ms）时，界面图如下：(5) 选择信号发生器的非对称方波接Y轴，频率分别为200，500，1K，2K，5K，10K，20K，（Hz），测量各频率时的周期和方波的宽度。
以信号发生器的频率为x轴，示波器频率为y轴，作y-x曲线。
大学物理仿真实验报告
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。
大学物理仿真实验报告
大学物理仿真实验报告目录1. 实验目的和意义1.1 实验目的1.2 实验意义2. 理论背景介绍2.1 牛顿力学2.2 动量守恒定律2.3 能量守恒定律3. 实验器材和原理3.1 实验器材3.2 实验原理4. 实验步骤4.1 实验准备4.2 实验具体步骤5. 实验数据记录及分析5.1 数据记录5.2 数据分析6. 实验结论与讨论6.1 实验结论6.2 结论讨论7. 实验中的问题及解决方法7.1 问题描述7.2 解决方法实验目的和意义实验目的本实验旨在通过物理仿真模拟，探究运动物体的力学规律，深入理解牛顿力学原理以及动量守恒和能量守恒定律。
实验意义通过本实验，可以加深对物理定律的理解，提高实验操作能力，培养科学思维和分析问题的能力。
理论背景介绍牛顿力学牛顿力学是经典物理力学的一个重要分支，主要描述了物体受力下的运动规律，包括牛顿三定律等内容。
动量守恒定律动量守恒定律表明，在一个封闭系统内，系统的总动量保持不变，即系统内所有物体的动量之和在任意时刻都是恒定的。
能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的一个基本原理，即在一个封闭系统内，系统的总能量保持不变，能量可以转化形式但总量不变。
实验器材和原理实验器材本实验所需器材包括计算机、物理仿真软件等。
实验原理实验基于牛顿力学原理，通过模拟不同条件下物体的运动，验证动量守恒和能量守恒定律。
实验步骤实验准备1. 打开计算机，启动物理仿真软件。
2. 设置实验初始参数，包括物体质量、速度等。
实验具体步骤1. 进行单个物体的运动模拟，记录相关数据。
2. 进行碰撞实验，观察动量和能量的转移情况。
3. 分析实验结果，得出结论。
实验数据记录及分析数据记录在实验过程中记录了单个物体的运动轨迹、速度等数据，以及碰撞实验中的动量和能量转移情况。
数据分析通过对实验数据的分析，可以验证动量守恒和能量守恒定律是否得到满足，进一步探讨物体运动规律。
实验结论与讨论实验结论实验结果表明，在所设定条件下，动量守恒和能量守恒定律是成立的，验证了物理定律在模拟实验中的适用性。
大学物理仿真实验
大学物理仿真实验——利用单摆测量重力加速度一、实验目的：1.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2.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、实验仪器与使用方法：实验仪器：单摆仪、摆幅测量标尺、钢球、细线、游标卡尺、停表。
使用方法：1.调节摆线长度: 移动鼠标到左边的窗口中调节旋钮上方，点击鼠标左键或右键以减少或增加摆线长度。
减少或增加的幅度可由步长控制。
2.移动直尺: 移动鼠标到右边的小窗口中直尺上方，点击鼠标左键抓取直尺可上下移动直尺。
3. 游标卡尺的操作信息可通过位于窗口下方的提示框获得。
提示框内的内容显示的是根据鼠标放在游标卡尺的不同部件时如何对这些部件操作的信息。
4. 电子秒表的计时操作是通过对用鼠标点击其上方两个按钮进行的。
当鼠标移到这两个按钮上时，将显示有关按钮功能的提示。
三、实验步骤：1. 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.2. 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.四、实验数据记录及处理：1.摆球直径的测量记录次 1 2 3 4 5 6摆球直径/cm1.7021.7121.6921.6521.7321.7022.测量摆线长度：实验测得摆线长度+摆球直径=95.80cm3.测量周期：T=97.56s÷50=1.951s;D（平均）=（1.702+1.712+1.692+1.652+1.732）÷6=1.699cml=95.80cm-1.70cm=94.10cmg=l/(T/2π)^2=9.76m/s?g=9.80-9.76=0.04m/s;E=g/?g x 100%=0.4%<1%,符合实验要求。
大学物理仿真实验教材
大学物理仿真实验——凯特摆测重力加速度实验报告姓名：武文家班级：机械41学号:2140101020一．实验目的学习凯特摆设计的技巧与结构；掌握一种测量重力加速度比较准确的方法。
二．原理简述图1是复摆示意图，设一质量为m的刚体，其重心G到转轴O的距离为h，绕O 轴的转动惯量为I，当摆幅很小时，刚体绕O轴摆动的周期T为：(1)式中g为当地的重力加速度.设复摆绕通过重心G的轴的转动惯量为IG，当G轴与O轴平行时，有I=IG+mh2 (2)代入式（1）得：(3)对比单摆周期的公式，可得(4)上式中称为复摆的等效摆长。
因此只要测出周期和等效摆长便可求得重力加速度。
上图是凯特摆摆杆的示意图。
对凯特摆而言，两刀口间的距离就是该摆的等效摆长l。
在实验中当两刀口位置确定后，通过调节A、B、C、D四摆锤的位置可使正、倒悬挂时的摆动周期T1和T2基本相等。
由公式（3）可得(5)(6)其中T1和h1为摆绕O轴的摆动周期和O轴到重心G的距离。
当T1≈T2时，h1+h2=即为等效摆长。
由式(5)和(6)消去IG，可得：(7)此式中，l、T1、T2都是可以精确测定的量，而h1则不易测准。
由此可知，a 项可以精确求得，而b项则不易精确求得。
但当T1=T2以及|2h1-l| 的值较大时，b项的值相对a项是非常小的，这样b项的不精确对测量结果产生的影响就微乎其微了。
三．实验内容1．正确调节仪器，测量凯特摆的等效摆长l，并利用，粗略估算摆动周期T值，以作为调节T1，T2的参考。
2．调节四个摆锤的位置，使T1与T2逐渐靠近，当| T1-T2|≦0.001S时，测量T1和T2的值。
3. 测量L，h1的值。
4．根据上述测量值计算重力加速度g及不确定度ug。
四．实验仪器五．测量内容及数据处理测量该凯特摆的等效摆长为：750.0mm根据等效摆长计算出的周期值为：1.7382s单个周期T1的测量值：1.73268s单个周期T2的测量值：1.73372s测量次数 1 2 3 4 5 平均值10T1（s）17.2587 17.2438 17.2427 17.3223 17.3379 17.2811 10T2（s）17.3394 17.3340 17.3682 17.3058 17.3558 17.3406左刀口到重心的距离h：46.1mm根据公式可得重力加速度g=9.8806m/s^2百分误差:Eg={(9.8806-9.8)/9.8}x100%=0.8% 实验截图六．小结用凯特摆法测重力加速度g为9.8806m/s^2，百分误差0.8%。
大学物理仿真实验软件操作流程(1)
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。
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一、大学物理仿真实验要求
1.学生必须课前进入物理实验仿真系统进行预习、书写实验报告，能够自行进行实验操作，
测量出实验数据。
否则，不允许学生进行仿真实验。
2.教师课上检查学生预习实验、操作实验、记录数据情况，确认学生无误后教师签字，才
允许学生离开实验室。
教师注意培养学生良好的物理实验操作规范。
3.学生离开仿真实验室前，要将电脑关机，并将实验台整理干净，不允许在实验室乱扔废
物。
4.学生课下撰写仿真实验报告，并按时上交实验报告。
一、大学物理仿真实验要求
1.进入，选择页面右下角友情链接中“大学物理仿真实验平台”。
2.可能会要求下载某软件才可打开网页，点击下载并安装。
安装后，再次点击进入“大学物理仿真实验平台”。
3.进入“大学物理仿真实验平台”后，点击左侧“下载升级”。
先下载红色字迹标注的“下载”并安装，再点击“实验大厅下载”。
这样，将“大学物理仿真实验大厅”程序（大概100M）下载到自己的电脑上，并安装。
也可以将别人已下载的程序拷到自己电脑上，再安装。
4.将大学物理仿真实验大厅安装至电脑后，双击进入实验大厅的快捷方式，可在左侧栏中根据自己需要选择相应题目双击下载该实验题目的仿真程序。
5.实验题目的仿真程序下载后，再双击该题目进入仿真实验系统进行物理实验操作。
6.如不会实验操作，可参看“实验大厅”页面关于该实验题目的各项内容（实验简介、实验原理、实验仪器、实验演示、实验指导书下载等）。
“实验演示”中可以学习到如何进行该实验操作。