NB物理虚拟实验室使用手册V2
基于NOBOOK虚拟仿真平台的高中物理教学实践探究—以验证机械能守恒定律为例
基于NOBOOK虚拟仿真平台的高中物理教学实践探究—以验证机械能守恒定律为例摘要：数字化的虚拟实验平台能够有效解决传统实验中的某些不足，清晰呈现实现现象和实验数据。
本文以验证机械能守恒定律为例，NOBOOK（以下简称NB）虚拟实验平台为载体，旨在提高实验课教学效率，激发学生学习兴趣，培养学生创新能力，弥补传统实验的某些不足。
关键词：虚拟仿真实验；NOBOOK；高中物理；机械能守恒《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中提出，要重视数字实验，创新实验方式，数字实验系统可以使很多难以测量或者实验精度较差的实验能够得以顺利进行。
学校要重视引导教师研究数字实验系统对传统实验的改进方法，研究数字实验系统的教学方式，促进教学手段与方式的现代化。
实验是物理教学中十分重要的一环，但由于部分偏远地区的学校资金不足，实验设备缺乏，或实验误差较大，很多老师以讲代做，导致学生不能很好的理解物理实验。
NB虚拟仿真实验能够模拟各个版本教材中的实验，也可以利用大量实验器材DIY实验，自主创建、组装实验，进行创新实验。
下面以“验证机械能守恒”为例，研讨虚拟仿真实验在教学中的实际应用。
1.NOBOOK虚拟实验平台简介NB物理虚拟实验平台是一款用于辅助中学物理教学的虚拟仿真软件，其中的仿真实验覆盖了中学所有版本教材中的所有实验，除了教材中的实验外，NB物理虚拟实验平台将中学实验分类为力学、光学、热学、电与磁等板块并支持自主DIY实验，操作简单，可以即时生成实验现象。
支持手机、计算机、平板电脑数据共享，并能够创建线上班级，发布学案，学生提交作业，与学生互动。
对传统实验起到了很好的辅助作用，学生能够直接的观察实验现象，动手设计实验，更好的理解实验内容。
2.传统物理实验教学中存在的困难2.1准备工作量大，学生实验时间有限传统分组实验教学前期需要实验器材的准备，需要花时间对实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤等进行讲解，让学生在剩下的时间匆忙完成实验，无形中增加了老师的工作量，而且学生由于时间紧张，动手能力并没有得到很好的培养，不利于学生科学探究能力的培养[[1]]。
科学物理实验室Fine Beam Tube用户手册说明书
3B SCIENTIFIC® PHYSICSInstruction sheet05/16 ALF1 Fine beam tube2 Connector base3 Connection for anode4 Connection for cathode5 Connection for Wehnelt cylinder6 Connection for heaterHot cathode tubes are thin-walled, highly evacu-ated glass tubes. Treat them carefully as there is a risk of implosion.∙Do not subject the tube to mechanical stresses. If voltage or current is too high or the cathode is at the wrong temperature, it can lead to the tube be-coming destroyed.∙Do not exceed the stated operating parame-ters.When the tube is in operation, the terminals of the tube may be at high voltages with which it is dan-gerous to come into contact. ∙Only use safety experiment leads for connect-ing circuits.∙Only change circuits with power supply switched off.∙Set up or dismantle the tubes only when the power supply unit is switched off.When the tube is in operation, the stock of the tube may get hot.∙Allow the tube to cool before putting away the apparatus.The compliance with the EC directive on electro-magnetic compatibility is only guaranteed when using the recommended power supplies.The Fine Beam Tube is used for investigating the deflection of cathode rays in a uniform magnetic field produced by a pair of Helmholtz coils (1000906). In addition, it can also be used for quantitative determination of the specific charge of an electron e/m.Located inside a glass bulb with a neon residual gas atmosphere is an electron gun, which consists of an indirectly heated oxide cathode, a Wehnelt cylinder and a perforated anode. The gas atoms are ionised along the path of the electrons and a narrow, well-de-fined, luminescent beam is produced. Incorporated measurement marks facilitate a parallax-free determi-nation of the diameter of the circular path of the beam deflected in the magnetic field.The Fine Beam Tube is mounted on a base with coloured connectors. In order to protect the tube,a protective circuit is built into the base, which shuts off any voltage in excess of the base’s pre-set cut-off voltage. The protective circuit prevents excessive voltages from damaging the heater fila-ment and ensures a “smooth” switch-on response once the voltage is applied.Gas filling: NeonGas pressure: 1,3 x 10-5 barFilament voltage: 5 to 7 V DC (see cut-off-voltage on tube socket) Filament current: < 150 mAWehnelt voltage: 0 bis -50 VAnode voltage: 200 to 300 VAnode current: < 0.3 mADiameter of fine beam path: 20 to 120 mmDivision spacing: 20 mmTube diameter: 160 mmTotal height incl. base: 260 mmBase plate: 115 x 115 x 35 mm3 Weight: approx. 820 gAn electron moving with velocity v in a direction perpendicular to a uniform magnetic field B expe-riences a Lorentz force in a direction perpendicu-lar to both the velocity and the magnetic fieldBveF⋅⋅=(1) e: elementary chargeThis gives rise to a centripetal force on the elec-tron in a circular path with radius r, wherervmF2⋅= and (2) m is the mass of an electron.Thus,rvmBe⋅=⋅(3)The velocity v depends on the accelerating volt-age of the electron gun:Umev⋅⋅=2(4)Therefore, the specific charge of an electron is given by:()22BrUme⋅⋅=(5)If we measure the radius of the circular orbit in each case for different accelerating voltages U and different magnetic fields B, then, according to equation 5, the measured values can be plotted in a graph of r2B2against 2U as a straight line through the origin with slope e/m.The magnetic field B generated in a pair of Helm-holtz coils is proportional to the current I H passing through a single coil. The constant of proportion-ality k can be determined from the coil radius R = 147.5 mm and the number of turns N = 124 per coil:HIkB⋅= whereAmT756,0AmVs10454723=⋅⋅π⋅⎪⎭⎫⎝⎛=-RNkThus, all parameters for the specific charge are known.1 DC power supply 300 V (@230 V) 1001012 or1 DC power supply 300 V (@2115 V) 1001011 and1 DC power supply 20 V, 5 A (@230 V) 1003312 or1 DC power supply 20 V, 5 A (@115 V) 1003311 or1 DC power supply 500 V (@230 V) 1003308 or1 DC power supply 500 V (@115 V) 1003307 1 Pair of Helmholtz coils 1000906 1 resp.2 Analogue Multimeter ESCOLA 301013526 Safety leads6.1 Set up∙Place the fine beam tube between the Helm-holtz coils.∙To get a clearer view of the electron beam, conduct the experiment in a darkened room.6.1.1 S et up with the DC power supply unit 300 V∙Set up the tube as in fig. 1.∙Connect the voltmeter in parallel to the 300-V output.∙Connect the coils in series to the DC power supply 20 V, as shown in Fig. 2, so that equal current passes through both coils.6.1.2 S et up with the DC power supply unit 500 V∙Set up the tube as in fig. 4.6.2 Adjusting the electron beam∙Apply a heater voltage of say 7.5 V. (the heater voltage must be below the cut-off volt-age).∙Wait about 1 minute for the heater tempera-ture to stabilise.∙Slowly increase the anode voltage to 300 V (the electron beam is initially horizontal and is visible as a weak, bluish ray).∙Select the Wehnelt voltage so that a very clear and narrow electron beam is visible.∙Optimise the focus and brightness of the elec-tron beam by varying the heater voltage. ∙Increase the current I H passing through the Helmholtz coils and check that the electron beam curves upwards.∙If the electron beam is not deflected at all: ∙Reverse the polarity of one of the coils so that current passes in the same direction through both coils.If the electron beam does not curve upwards:∙Swap the connections on the power supply unit to reverse the polarity of the magnetic field.∙Continue increasing the current passing through the coils watch until the electron beam forms a closed circle.If the path does not form a closed circle:∙Slightly turn the fine beam tube, along with its base, around its vertical axis.Determination of the specific charge of an electron e/m∙Select the current passing through the coils so that the radius of the circular path is for exam-ple 5 cm. Note the set current value.∙Decrease the anode voltage in steps of 20 V to 200 V. In each case, set the coil current I H so that the radius remains constant. Take down these values.∙Record other series of measured values for ra-dii of 4 cm and 3 cm.∙For further evaluation, plot the measured val-ues in a graph of r2B2 against 2U (see Fig. 3). The slope of the line through the origin corresponds to e/m.Fig. 1 Electrical connections from the fine beam tube to the DC power supply unit 300 VFig. 2 Electrical connections to the pair of Helmholtz coilsFig. 3 Graph of r2B2 against 2U for values as measured (black: r = 5 cm, red: r = 4 cm, green: r = 3 cm)Fig. 4 Electrical connections from the fine beam tube to the DC power supply 500 V3B Scientific GmbH ▪ Ludwig-Erhard-Str. 20 ▪ 20459 Hamburg ▪ Germany ▪ 。
虚拟仿真技术助力高中物理实验可视化教学——以NB物理实验为例
虚拟仿真技术助力高中物理实验可视化教学——以NB物理实验为例安徽省蚌埠第三中学（233400）李毓崔北元黄振侠［摘 要］传统的高中物理实验教学在资源、设备、安全等方面存在一些欠缺。
采用虚拟仿真技术可基本解决传统实验教学的问题，实现高中物理实验可视化教学，为高中物理教学提供一种新的途径，帮助学生理解科学原理，培养学生的解决问题能力和创新能力。
［关键词］虚拟仿真技术；高中物理实验；可视化；NB实验［中图分类号］ G633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）24-0046-03实验是物理的基础，也可以说是物理学科的灵魂所在。
因此，学生对物理实验原理的理解程度、实验操作设计的熟练程度、数据分析能力的强弱，是直接影响学生科学素养发展、理性思维养成和创新意识培养的重要因素［1］。
一、传统高中物理实验教学的现状传统的高中物理实验教学面临着多种挑战。
在实验准备环节，任课教师首先要准备好所需的实验器材，并且尽可能多次进行预实验来应对学生在实验过程中可能出现的各种问题，这将耗费教师大量的时间和精力。
在一些物理教师人员不充足的学校，加之教师的课时量大，导致部分教师没有时间和精力再安排学生实验。
在实验操作环节，需要有足够的实验器材。
由于经济条件有限，部分地区学校无法凑足实验器材，导致实验教学无法进行。
而就算是实验器材能够备足，实验室也需要配备专门人员来保障实验过程的安全，即既要尽量防止实验仪器的损坏，又要避免安全事故的发生。
另外，有很多高中物理实验在现实环境下很难得到比较明显或者理想的实验结果，需要在理想状态下才能实现，比如伽利略理想斜面实验、牛顿管实验、微小形变的演示等。
而传统实验方式的这些不足，可用虚拟实验来弥补。
NB物理实验是一种利用计算机的科学算法和大数据为技术基础实现的新型实验方式，它已成为“互联网+教育”的一项非常重要的应用成果。
NB物理实验采用的虚拟仿真技术能够为高中物理实验的可视化教学带来强有力的助力，也将成为教育信息化服务于物理实验教学的重要手段。
nobook虚拟实验室app版
nobook虚拟实验室app版【nobook虚拟实验室公司介绍】北京乐步教育科技（原公司名称：北京亚泰盛世科技发展）成立于2008年，是一家致力于k12教育领域软件产品设计、研发和销售的互联网教育企业，同时也是高新技术企业和双软认证企业。
公司自成立以来，凭借过硬的专业技术、能者居之和现代化创新的管理理念，使公司在同行业中独树一帜。
目前，公司享有自主研发的软件产品、软件著作权、专利、商标多达50多项，具备多种类软件及产品的研发能力。
2016年，公司获得好未来数千万元的战略投资。
2014年，公司打造了一款最接地气的教学软件——nobook虚拟仿真实验（简称nb实验），由众多全国各地一线教师全程参与与强互动。
nb实验采用html5技术，支持多终端跨平台访问——电子白板、台式机、一体机、平板电脑等终端均可使用，windows、ios、android全平台适应。
其中，nb生物采用h5 3d技术， nb物理和nb化学内置独特的"引擎"，不仅支持教师任意组装实验、不用受实验步骤的限制，而且所有实验操作均可呈现准确的实验数据以及逼真的实验现象，是目前市面上唯一一款真正完全具备探索性的虚拟实验软件。
目前，nb实验的优质资源已服务于全国上百所中小学校，并与各大培训机构、教育信息化平台、代理商、渠道商以及集成商等进行了而广泛而深入的合作。
如学而思、科大讯飞、中国移动、凤凰传媒、威科姆等。
【nobook虚拟实验室app特色】1)控制简单:可以自由设计自己的物理和电学实验。
2)方便分享:可以和同学、朋友或孩子分享动手学习带来的快乐。
3)高仿真实验设备:无需进入实验室即可获得真实的实验控制和学习体验。
4)专业创建:适合老师教学，学生实验，同学互动，家庭娱乐。
5)随时保存:保存自己的实验，建立自己的专业电学实验室。
【nobook虚拟实验室app亮点】1.基于“基尔霍夫定律”独创的开放式电学实验平台，能像真实实验一样任意组装实验器材，只有你想不到的电路，没有连不出来的电路。
科尔贝电子科学物理实验室电泊说明书
3B SCIENTIFIC ® PHYSICS1Istruzioni per l'uso08/22 HJB1 Scala2 Boccola di terra da 4 mm3 Supporto con lancetta4 Coperchio / Isolatore5 Boccola da 4 mm 6Piastra condensatoreL’elettroscopio è uno strumento ad alta sensibilità per la dimostrazione di cariche e tensioni elettriche.L’elettroscopio è composto da una custodia metallica con presa di terra da 4 mm posta su una piastra di base in metallo. Il lato anteriore e quello posteriore sono in vetro. Al coperchio della custodia è applicato un supporto isolato a cui è fissata una lancetta con cuscinetti a punta. La lancetta è appesa in posizione asimmetrica e con il suo peso segnala la coppia di richiamo. Nella parte superiore dell’apparecchio il supporto della lancetta è in contatto elettrico con una presa da 4 mm per l’alloggiamento delle sfere e della piastra condensatore. Sulla scala può essere letto l’ordine di grandezza approssimativo della carica. L’elettroscopio è adatto per proiezioni inombra a scopo dimostrativo.1 Elettroscopio1 Piastra condensatore su connettore da 4 mmRange di misura: 0 – 6 KVDimensioni:170 x 110 x 190 mm³3B Scientific GmbH ▪ Ludwig-Erhard-Str. 20 ▪ 20459 Amburgo • Germania ▪ Con riserva di modifiche tecniche © Copyright 2022 3B Scientific GmbH5.1 Indicazioni generali∙Prestare attenzione a che l’isolatore sia sempre asciutto e pulito. Se necessario, pulire con alcool etilico o denaturato.∙In presenza di elevata umidità dell’aria e dopo un trasporto del dispositivo da un ambiente più freddo a un ambiente più caldo, asciu gare l’elettroscopio con aria calda (ad esempio con un asciugacapelli).5.2 Carica dell’elettroscopiomediantecontatto con un corpo carico∙ Inserire nell’elettroscopio la piastra condensatore.∙Strofinare energicamente la asta di frizione (ad esempio 1002709) con un adeguato strumento (una bacchetta in PVC o materiale acrilico da strofinare ad esempio con una pellicola plastica).∙ Toccare la piastra condensatore con l ’asta strofinata. La lancetta si solleva.∙ Allontanare la bacchetta: la lancetta resta sollevata.∙Toccare la piastra condensatore con la mano. La lancetta si abbassa.5.3 Carica dell’elettroscopiomedianteinduzione elettrostatica∙Avvicinare l’asta strofinata alla piastra condensatore senza toccarla. La lancetta si solleva.∙ Allontanare l’ast a di frizione. La lancetta si abbassa.∙Avvicinare nuovamente l’asta strofinata alla piastra condensatore. La lancetta si solleva di nuovo.∙Toccare brevemente la piastra condensatore con un dito per scaricarla. La lancetta si abbassa.∙Allontanare l’asta di frizione. La lancetta si solleva nuovamente.Fig. 1 Carica dell’elettroscopio mediante una l’astadi frizione strofinataFig. 2 Carica di un pozzo di Faraday (1000972)。
仿真物理实验室 用户手册
仿真物理实验室软件用户手册目录：仿真物理实验室软件简介 (2)运动及动力学模块 (3)一．运动及动力学模块简介 (3)二．软件界面 (4)三．菜单与工具栏快捷按钮 (5)四．操作指南 (8)1.第一个简单的实验 (8)2.实验设置对话框 (14)3.运动和动力学模块中的器件 (17)4.高级应用技巧 (25)五．软件在教学中的应用 (35)仿真物理实验室软件简介“仿真物理实验室”是针对物理教学而设计的一个全新概念的开放性教学平台、课件制作平台和物理实验仿真平台。
它由运动及动力学、电学、光学三部分组成。
它为用户提供了一个实验器具完备的综合性实验室，用户可以亲自动手创建所能想象的所有物理场景。
“仿真物理实验室——运动及动力学”模块提供了小球、弹簧、绳子、连杆、轨道、电荷等各种运动对象，并集成了重力场、电场、磁场、万有引力等物理环境。
用户可以在任意组合的物理环境中，搭建自己的实验。
从自由落体运动、平抛运动，到验证机械能守恒与动量守恒；从单摆、牛顿摆，到弹簧振子；从带电粒子在电场中的加速与偏转，带电粒子在磁场中的圆周运动，到粒子加速器，粒子速度选择器模型；从地球人造卫星，到太阳系的运行，“仿真物理实验室——运动及动力学”模块都能够进行仿真。
“仿真物理实验室——电学”模块提供了电源、电阻、仪表、开关等数十种具体的电子元器件。
用户可以利用这些电子元器件，搭建自己的实验电路。
例如连接串联与并联电路、用伏安法测量电阻、测量路端电压、用惠斯通电桥精确测量电阻、用电磁继电器实现对电路的简单控制等。
实验室还提供灯泡、电铃等元件，使用户设计的电路生动活泼。
“仿真物理实验室——光学”模块提供了方型玻璃砖、三角形玻璃砖、棱境、理想凸透镜、理想凹透镜、凸面镜、凹面镜、光线等实验器件。
用户可以在任意组合的实验环境中，搭建自己的实验。
例如平面镜的反射实验，介质的折射实验，介质的全反射实验，凸透镜的会聚实验等等。
“仿真物理实验室——光学”模块不但能够进行仿真，还可以为用户演示整个物理过程的详细情况。
初中物理虚拟仿真实验室规格参数
初中物理虚拟仿真实验室规格型号参数物理网络版介绍：初中物理根据新课程标准要求涵盖必须和选修课程实验。
（一）实验技术模块包括：1、实验目的2、实验原理3、参考器材4、实验过程5、实验操作6、实验结论7、实验测评（二）实验技术模块功能：1、实验目的：明确实验要达到的目的。
2、实验原理：给出实验所依据的原理。
3、参考器材：陈列出实验要用的实验仪器和药品实物图和名称。
4、实验过程：告诉学生实验的操作步骤。
5、实验操作：①给出实验操作步骤的提示板，学生可以按照实验的步骤开展虚拟互动实验操作，当连续三次操作不当后，系统应给出正确操作的提示。
②随着实验的操作，呈现实验的现象。
③对一些变化比较快的实验现象、比较重要的实验现象，提供放大、放慢的特写。
④对一些实验的关键性步骤、现象、结论和经常在中考或高考中考核的问题，在实验操作过程中给予动态的提问。
⑤对实验的操作给予即时评价。
6、实验结论：总结实验得出的结论。
7、实验测评：对本实验经常在中考或高考中考核的问题给出具体的试题，系统自动评价，强化学生对本实验的理解。
（三）实验软硬件安装技术环境：建议硬件要求：处理器 CPU类型至强CPU频率(MHz) 1.8GHZCPU缓存 10MB内存大小4G或以上的物理内存硬盘剩余存储空间不少于50GB软件要求：1、Window 2003 server 32位（补丁更新完整） 4G或以上的物理内存2、SQL server 20053、IIS6.04、net 4.0（四）实验内容与目录：（目前提供的内容是根据新课程标准要求应知应会的实验，客户也可以根据教学的需要适量增加目录没有的实验）1.停止沸腾的水，浇上冷水2.随音乐起舞的小人3.漏斗里的乒乓球4.用刻度尺测量长度5.用停表测量时间6.测量物体运动的平均速度7.真空罩内的闹钟8.音调与震动频率9.声音的波形10.响度与振幅11.音色与波形12.声波传播能量13.噪声的波形14.用温度计测量水的温度15.探究固体熔化时温度的变化规律16.探究水沸腾时温度变化的特点17.光在水中的传播18.探究光反射时的规律19.探究平面镜成像的特点20.光的色散21.凸透镜对光有会聚作用22.凹透镜对光有发散作用23.投影仪成像原理24.探究凸透镜成像的规律25.用天平测量固体和液体的质量26.探究同种物质的质量与体积的关系27.测量盐水和小石块的密度28.小铁球受到磁体的作用29.练习使用弹簧测力计30.探究重力的大小跟质量的关系31.阻力对物体运动的影响32.探究二力平衡的条件33.测量滑动摩擦力34.研究影响滑动摩擦力大小的因素35.探究影响压力作用效果的因素36.研究液体内部的压强37.大气压的测量38.流体压强与流速的关系39.测量铝块所受的浮力40.探究浮力的大小跟哪些因素有关41.探究浮力的大小跟排开液体所受的重力的关系42.探究物体的动能跟哪些因素有关43.探究杠杆的平衡条件44.研究定滑轮和动滑轮的特点45.使用动滑轮是否省功46.测量滑轮组的机械效率47.分子热运动48.温度对分子运动的影响49.分子间的作用力50.做功与内能的关系51.比较不同物质吸热的情况52.热机（不同能量之间的转化）53.电荷间的相互作用54.电荷在金属棒中的定向移动55.通路断路短路56.连接串联电路和并联电路57.练习使用电流表58.探究串联电路中各处电流的关系59.探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系60.练习使用电压表61.探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系62.探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端的电压的关系63.比较小灯泡的亮度64.探究影响导体电阻大小的因素65.练习使用滑动变阻器66.探究电流与电压的关系67.探究电流与电阻的关系68.伏安法测电阻69.比较不同电功率对电能消耗情况70.额定电压额定功率71.测量小灯泡的电功率72.电阻与电流的热效应73.电流与电流的热效应74.观察保险丝的作用75.研究磁场的方向76.通电螺线管的磁场77.探究通电螺线管外部的磁场分布78.电磁铁的磁性79.通电导线在磁场中受力80.通电线圈在磁场中扭转81.电动机的基本构造82.探究什么情况下磁可以生电83.发电机84.电磁波的产生85.电磁波的传播86.电磁波的发射与接收87.光导纤维。
虚拟实验室安全操作及保养规程
虚拟实验室安全操作及保养规程一、概述虚拟实验室（Virtual Lab）是为方便实验操作和控制，采用网络技术实现的一种在线实验系统。
它可以让学生通过互联网模拟真实的科学实验，并在无实物损耗和无地理限制的条件下获得实验数据。
而虚拟实验室操作及保养规程是保障虚拟实验室运行顺利，保证实验操作的安全性和实验设备的有效性的指导性规定。
二、操作规程1. 登录在使用虚拟实验室之前，需要先登录虚拟实验室系统。
用户需通过门户网站进行注册和登录并进入虚拟实验室。
登录时需根据提示输入相应的信息，并根据系统申请的帐号和密码进行登录。
考虑到实验教学的需要，同名同姓用户的帐号和密码应保密，否则后果自负。
2. 实验前的准备在使用虚拟实验室之前，确保自己熟悉所需的实验操作步骤及相关实验原理。
根据实验要求准备好个人电脑或笔记本电脑，并确保系统设置、网络连接和软件版本等均符合要求。
3. 实验操作在实验操作中，用户需要严格按照实验指导书中的操作步骤进行操作，遵循实验室安全操作的标准，以确保实验操作的安全性。
在实验操作过程中，如遇安全事故、设备损坏或其他事件，应及时与实验室管理员联系。
4. 实验后的处理在实验完成后，用户应仔细处理好实验中使用的设备和材料。
如有任何问题，应及时向实验室管理员咨询并解决。
三、保养规程1. 日常维护在日常使用中，用户应保持虚拟实验室的操作环境整洁、安全。
用户在实验后应及时清理和整理实验环境，严禁在虚拟实验室内吃喝。
2. 设备保养为保证虚拟实验室设备的稳定运行和有效性，在使用实验设备时请按照实验指导书和设备保养手册的要求进行操作。
在使用前和使用后，需要对设备进行维护和保养，包括清洁设备、更换设备附件、调整设备参数等。
3. 设备保险和安全性在虚拟实验室的设备使用过程中，应保证设备的使用稳定性和安全性。
如果设备出现故障或破损，应及时联系管理人员进行修理或更换。
设备不得随意移动或调整，设备的电气插头和电源线必须符合安全标准。
虚拟技术点亮物理实验课堂--nb虚拟实验室环境下的光学实验教学实践
中学物理Vol.37No.212019年11月虚拟技术点亮杨理卖验课壹——NB虚拟实验室环境下的光学实验教学实践邱晓峰1林冰冰$(1.福州第三中学福建福州350003；2.福建教育学院理科研修部福建福州350025)摘要：光学实验长期以来是高中物理教学中不受重视的一部分，其原因在于高考对光学实验考察的弱化和实验操作的困难较大.本文用若干教学实例介绍了在高中物理光学教学中如何将NB虚拟实验室与教学有效融合，以达到更高效地培养学生的动手能力、探究能力，优化光学实验课教学的目的，让物理学科的学科核心素养有效落地.关键词：虚拟实验室；光学实验;信息技术;核心素养文章编号：1008-4134(2019)21-0049中图分类号:G633.7文献标识码：B进入21世纪，世界各国都高度重视信息技术与教学的融合，前不久国家发布的《教育信息化2.0行动计划》中明确要求“将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量，支撑引领教育现代化发展，推动教育理念更新、模式变革、体系重构、使我国教育信息化发展水平走在世界前列”⑴•在教育信息化从1.0升级到2.0的过程中“深度融合”“内生变量”将成为教师需要认真思考的问题.虚拟实验技术作为新兴信息技术的一种，如何有效地将其融合进以实验为基础的物理学科教学中，一基金项目：福建省中小学名师工作室专项课题“物理实验深度研究活动”(项目编号:GZS191OO3).作者简介:邱晓峰(1981-),男，福建南平人，本科，中学一级教师，研究方向：信息技术应用与中学物理教学方法；林冰冰(1987-),女，福建福清人，硕士，讲师，研究方向：物理学科教学.1.4.3对比不同厚度的铜板取厚度不同的铜板进行实验，可以观察到磁铁在薄铜板上运动较快,在厚铜板上运动较慢，如图5(c)所示•该实验现象可以说明涡流的大小与金属材料的厚度有关.(a) (b)(c)图52教学效果本教具主要应用在人教版高中物理选修3-2第四章第七节涡流、电磁阻尼、电磁驱动中，在实际教学的应用中有以下特点：2.1科学性教具演示的实验内容符合科学原理，体现科学知识和科学过程相统一的原则，磁铁从金属板和塑料板上下滑的快慢形成鲜明对比，说明电磁阻尼是存在的，帮助学生形象地理解电磁阻尼以及电磁感应现象•此外对比磁铁在不同电阻率和不同厚度的金属上的运动快慢，可以直观地展示影响涡流大小的因素. 2.2创新性教具设计新颖,构思巧妙，将原本不能用眼睛直接观察到的涡流现象通过物体运动的快慢直观地体现出来,而且实验现象对比十分明显,非常具有说服力.2.3启发性本教具体现的实验现象能够引发学生的学习兴趣和思考，适于探究式教学,有利于学生主动参与、互动、合作交流.2.4实用性本教具制作材料简单，组装方便，易于操作,成功率高，安全可靠，造价低廉,便于自制推广，可用于教师课堂演示和学生分组实验.参考文献：[1]潘天文，肖禹，吕华平.楞次定律双管对比实验的改进[J].物理教学探讨,2018(9):49-51.(收稿日期：2019-08-08)•49•2019年11月Vol.37No.21中学物理直以来都是信息技术和课程整合研究的热点问题以及发展的趋势•我们在中学物理课堂中设置分组实验,不仅仅是为了验证理论知识，更是为了加强学生在动手操作过程中培养实验操作能力、分析数据能力、应用所学的知识解决实际问题的能力、以及小组协作能力等，让学生在实践活动中理解知识,在任务创新中进阶思维•而实验环境一旦虚拟化后，物理实验的精髓是否还存在？这也是广大教师担忧的问题.其实我们并没有让虚拟实验完全代替传统实验，而是在传统实验为主的基础上，利用虚拟实验室的特点大大改善传统实验对学生进行实验活动的制约•北京师范大学何克抗教授说:“所谓信息技术与课程整合，就是将信息技术有效地融合在各学科的教学来营造一种信息化教学环境,实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以'自主、探究、合作’为特征的教学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥岀来”⑵.本文列举了笔者在光学实验教学实践中的若干个案例，以此来阐述如何有效地把虚拟实验室技术与实验教学融合.1补充分组实验数据辅助实验结果分析物理学科在教学过程中能让学生做实验的，教师应该尽力创设条件让学生去亲身经历实验的全过程.在分组实验中存在着理论规律学生已经掌握了的部分实验，在实验中改变实验条件需要耗费大量实验时间,在有限的教学时间内，多数学生只能完成一种实验条件，无法完成多组,这时候虚拟实验室的辅助功能就可以凸显出来了.教师可以让学生在实验室中实际操作完成一组实验后,改变实验条件的部分则是通过虚拟实验平台完成•例如透镜成像实验，在此实验中需要多次调节光屏才能找到蜡烛成像的位置，而且对实验环境的要求很高，若周围亮度较强，会造成蜡烛的像亮度变化不明显，不易准确找到成像位置•这时我们利用NB虚拟物理实验中的光学实验平台，搭建出如图1所示的实验装置•学生可以在电脑上很方便地更换光源（有蜡烛，字母F等），调节整个光具组等髙共轴，调节光源、透镜、光屏的位置，在电脑屏幕上观察不同位置时成像的情况,并且很快地记录下各个光具座所在的位置•所有的实验步骤易操作，实验现象便于观察，实验数据记录便利，数据的分析也可以利用计算机完成，大幅度提升了本实验的实验效率•这样学生在已有操作经历的基础上，可以把更多的精力花在对实验现象、实验规律的总结和对理论知识的理解上.2丰富实验探究素材优化课堂探究过程有些光学实验是在中学实验室条件下难以完成的,究其原因如实验器材的紧缺、中学实验器材精确图1透镜成像光学实验平台度不高等，但此实验对学生理解物理规律、深化理论知识应用能力的提升又有很大帮助的,这时候我们就可以利用虚拟实验室来完成这类实验•但如果单纯地依靠计算机进行模拟，用鼠标在屏幕上完成实验，课堂上很重要的一个环节就会丢失，这就是互动，包括师生互动和生生之间的互动•如何在利用虚拟实验室完成实际难以操作的实验中，依然能够让学生在互动中学习，这就需要教师从建构主义、多元认知理论等方面去思考,更加精心地设计教学环节.例如高中光学中有这样一类问题：如图2所示，血轴沿水平方向，oy轴沿竖直向上方向.在x>0,y>0的区域内存在某种分布范围足够广的介质,其折射率随着J的变化而变化•一束细光束入射到介质表面，并沿着如图2所示从a到b的一条弧形路径传播•下列判断正确的是A.此介质的折射率随着y的增大而减小B.海洋蜃楼发生时空气折射率随高度的变化与此类似C.沙漠蜃楼发生时空气折射率随高度的变化与此类似D.这束细光束在继续传播的过程中会发生全反射本题型涉及到光通过连续不均匀介质的问题，是属于折射定律中难度较大的应用•教师若按照传统教学方法去讲解，通过折射定律的数学推导，因涉及到高等数学的知识,使得很大一部分同学并没有完全理解本题的内在实质，只是简单地记答案，题目只要稍作变形就无法解决•那么应用虚拟实验室教师可以先让学生猜测一下:如果一束光通过随高度增大而折射率逐渐减小的介质，光的传播路径会出现什么情况,原因是什么？让学生自己先画出猜想的结果,并尝试解释它•然后教师再用NB虚拟实验室去模拟实验结果如图3所示，因为学生有事先猜想，对实验有参与感，所以学生对结果的揭晓是很重视的•此时教师又可以让做出正确结果的同学来说一说用折射定律如何解释这种现象,加强学生和学生之间•50•中学物理Vol.37No.212019年11月的互动，由学生告诉学生答案的效果要比教师告诉学生答案的效果好得多•最后，教师可以继续引导学生:“那么，我们生活中有什么实例是刚才这种现象的应用？”学生只要稍加思考和联系生活就可以马上发现这就是海市蜃楼的物理模型.图3模拟光通过连续不均匀介质教师还可以在课堂上及时改变实验条件,出现如图4所示的光路，让学生应用折射定律再次解释，反复巩固所学过的理论知识.如此在教学实践中有机结合虚拟实验室的优点，在利用技术的基础上再通过教师适时的引导，让学生自主进行知识重构，不仅能够增强课堂上的互动效果,并在此过程中完成物理核心素养中科学思维的培养落地，这包括有对世界的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解.图4改变实验条件后模拟光通过连续不均匀介质3再现经典实验提升学生学科素养高中物理在介绍光的本性这部分内容中，由于高考对此部分的要求并不高，所以教师常忽视这部分的教学，学生并没有真正理解什么是光的干涉和衍射,甚至有部分学生并不认识衍射图案和干涉图案•鉴于现实实验条件的限制，大多数中学并没有办法让学生亲手操作光的衍射和干涉实验•虽然高考对这部分的考察很少,但对光的本性的研究是物理学发展中很重要的一个里程碑,对光的本性有正确的认识会对中学生的物理学科核心素养有很好的提升作用•我们利用虚拟实验平台就可以很方便地展示泊松亮斑、圆屏衍射、双缝干涉等物理学上的经典实验（如图5）.学生通过虚拟实验平台对这些实验现象的理解就不仅仅停留在课本上的插图，而是有了自己的亲身经历，对学生理解相关部分的理论知识和完善学生学科知识体系等都起到了很好的辅助作用.图5光学波动性实验平台4拓展实验探究培养实践意识在教学中，如果能激发起学生的学习兴趣，学生自主学习的能力就能够得到极大的提高.自主学习的形成让学生真正成为教学的主体，让学生自发地参与到教学实践活动中来，许多问题由学生在学习过程中自行产生，然后自行设计实验去验证想法的真伪，如果都做真实的实验，耗时费力，有时候反而会挫伤学生自主学习的热情.而虚拟实验室就能够很好地解决这个问题，软件中把各个光学元件模块化，学生可以根据自己的需求去调用自己所需的光学元件进行组装，满足学生各种天马行空的猜想，实验失败也不用担心会损坏仪器,实验过程中如果产生新的想法也可以很方便地改变实验条件，实验现象容易观察，实验数据方便记录•同时课后虚拟平台还记录下学生的实验轨迹、学生的学习行为等过程性数据，这对帮助教师了解学生学情,优化教学策略，帮助学生定位自我认知水平等都有很大的帮助.5结束语2018年教育部发布的普通高中学科课程标准中明确地提出了学科核心素养，物理学科的核心素养之一就包括科学探究,而从教育的角度来说，物理实验教育对学生更好地理解自然科学知识、提升学生的科学素养、培养学生的创新意识求知意识等方面都具有举足轻重的作用•在“互联网+”时代，由于虚拟实验技术的进步，物理实验的内容和方式方法都得到极大的扩展⑶•教师在教学中应该注重将传统的物理实验与虚拟实验技术更有效地结合起来,这样将使学生的科学实验活动不受地域和时间的制约,更好地培养学生的主动学习能力，提升学生的学科素养.参考文献：[1]教育部.教育信息化2.0行动计划[EB/OL].http：//www. /srcsite/A16/s3342/201804/120180425.334188.html.[2]何克抗.信息技术与课程深层次整合理论[M].北京:北京师范大学出版社,200&[3]黄爱国.“互联网+”时代的中学物理教学展望[J].物理教师,2017,38（06）：74-76+79.（收稿日期:2019-09-07）•51•。
NB物理H5实验版使用手册修正版
NB物理H5实验版使用手册1. 关于NB物理H5实验版 (2)1.1简介 (2)1.2 NB物理H5实验版用户使用协议 (3)1.3 NB物理H5实验版与其他产品的区别 (3)2. 升级安装 (3)3. 使用NB物理实验H5版本 (3)3.1基本操作说明 (3)3.1.1怎样新建实验 (3)3.1.2怎样修改实验名 (5)3.1.3怎样分类文件 (5)3.1.4编辑界面操作 (6)3.2器材使用说明 (12)3.2.1电学器材 (12)3.2.2光学器材 (25)3.2.3电磁学器材 (37)3.2.4声学器材 (58)3.2.5热学器材 (64)3.2.6力学器材 (75)1.关于NB物理H5实验版1.1简介NB物理H5实验版是一款为物理老师量身打造的智能教学工具，软件在旧版本的基础上，通过最新的H5技术实现了跨平台文件处理。
本软件涵盖了初、高中物理电学、力学、电磁学、光学、热学、声学近两百种实验器材，打破原有的实验仪器设定学科模式，将不同的分类实验置于一个真实模拟的环境下，实现高度仿真的实验操作。
跨平台协作，随时随地办公NB物理H5实验版通过H5技术，实现不同系统平台之间的数据传输、文件保存，让用户可通过web、PC、手机、平板各种设备进行操作，实现用户随时随地编辑实验，查看演示实验。
优化物理引擎，提升交互体验NB物理H5实验版针对电学、力学、光学、电磁学等引擎进行了大幅度优化，提供不同器件所在不同演示环境中的交互处理方案，让用户自由组合不同器件进行使用，满足了多种多样的使用场景，不受限于教材中的固定实验，打破了课堂学习的条条框框，充分发挥学生的想象力和创造力。
1.2NB物理H5实验版用户使用协议1.3NB物理H5实验版与其他产品的区别NB物理H5实验版利用H5技术研发，可直接跨平台协作编辑，无需安装不同的系统版本，可实现移动端和PC端的协同工作，保证任意系统平台的工作处理均能完美运行。
NB物理H5实验版相对其他自有产品，拥有更加丰富的实验器材和实验场景，可在一个场景下自由组合实验器材，实现如电、磁、热、力等不同物理现象直接的真实交互，让学生学以致用，深入理解。
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1 取器材：从器材库中，单击不放拖动器材，即可完成器材的领取。 2 拖动：在屏幕中单击器材不放可以拖动此器材
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2 搜索：在搜索栏输入你想要的器材名称或者器材名称的关键字，点击搜索即 可
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3.1 实验器材使用介绍
编号：
北京亚泰盛世发展科技有限公司
NOBOOK 物理实验室手册 V2.0
北京亚泰盛世发展科技有限公司 2013-12-31
目录
1 引言.................................................................................................................................... 1 1.1 编写目的........................................................................................................................ 1 1.2 软件概述........................................................................................................................ 1 1.4 版权声明........................................................................................................................ 1 2 经典实验室........................................................................................................................ 1 2.1 系统首页......................................................................................................................... 1
4 电磁学：下面是通过改变正负级而变换白色漂浮物的形状
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5 力学：可以用拉力器测出力的大小
重量越大，力就越大 6 热学：
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器材也可以转动方向，鼠标放在器材上，出现旋转箭头，按住旋转箭头变换方 向 容器使用，选择“量筒”和有盐水的瓶子拖动到页面
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打开酒精灯盖子用火柴点燃 一段时间后水就会被烧开，酒精灯盖上盖子就会熄灭
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4 快速导航区
可以快速的在导航区选择并前往已有实验区域，完成实验，第一栏是年级，可 选择相应的册别，
右边是对应每个册别中的章节
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实验器材库分别有以下几种类型：声学，光学，电学，电磁学， 力学，热学。下面分别介绍：
1 声学：就是与声音有关的实验器材，如下可按箭头点击拉动橡胶棒，然 后放开，橡胶棒就会敲击音叉发声
2 光学：有关光学的实验器材，如下蜡烛，灯光
蜡烛可用火柴点燃，灯泡可点击让它亮起来
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屏幕下方是操作步骤，可上下滑动查看操作内容，右下方是功能按钮 1 操作步骤上方数字键可进行步骤跳转
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2 功能键： 演示：自动按照步骤播放实验 结论：可以查看实验结果，点击确定关闭
重置：回到实验的未操作状态 返回：返回上一页面
2.3 工具栏功能
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2.2 经典实验........................................................................................................................ 2 2.3 工具栏功能 .................................................................................................................... 2 3 DIY 实验.............................................................................................................................. 2 3.1 实验器材使用介绍 ........................................................................................................ 2 4 快速导航区 ....................................................................................................................... 2
通过工具栏，可以对整个实验选择相应的工具，然后在进行实验操作。在 工具栏中包括【从上到下】：铅笔、矩形、文本、圆形、曲线、火柴、虚线、 直线、橡皮、药匙，选择工具（鼠标）。
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1 铅笔：选择铅笔后，即可在屏幕上方做记录
2 矩形：可在屏幕上划出矩形图
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windows、Mac、android、ios
1.4 版权声明
版权所有者北京亚泰盛世科技发展有限公司
2 经典实验室
经典实验室是参照教科书提供相应的工具和器材，用户可以很 方便的使用这些工具进行实验操作。
2.1 系统首页
打开软件出现以下导航页面，第一次进入会显示操作提示
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3 DIY 实验
DIY 顾名思义就是 Do It Yourself。我们的 DIY 实验室可以灵活使 用各种物理器材，实现自己动手探索物理原理，相比经典实验室，
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DIY 没有器材限制，可以完成教科书内没有的实验。没有你做不到， 只有你想不到
屏幕右侧是实验器材库，你可以根据你想完成的实验，选择相应的实验器 材，也可以进行器材搜索。器材库可上下滑动查看更多
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1 引言
1.1 编写目的
本文档是为了方便用户更快速的了解和掌握物理实验室系统操 作所编写的用户操作手册，文档中我们对物理实验室系统进行了详 细而具体的介绍，以图片和文字结合的方式让用户快速掌握软件操 作方法和功能。 1.2 软件概述
本物理实验室系统是模拟一个真实的实验室。模拟了真实环境 中的工具和器材，避免了现实环境中实验的危险性，该软件操作更 加方便、安全、效果非常逼真、数据更加精准。软件主要分为两大 部分：经典实验，DIY 实验。 1.3 运行环境
9 橡皮：可擦除笔记，图形，删除道具和器材，先点击×出现橡皮，然后将 橡皮移动到笔记或器材上方，笔记或器材置灰后，单击删除
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10 药匙：选中药匙，在瓶子里，单击即可取到食盐，单击拖动不放即可移 动带着食盐的药匙。松开鼠标即可放下食盐。
11 手：选择其他工具或器材后，点击小手后恢复鼠标功能
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瓶子打开方法，鼠标放在瓶盖上方，单击左键不放开，向旁边移动，然后松开 鼠标，将盖子拖到瓶口松开鼠标就可以盖上
可将瓶子移动到量筒上方，按照箭头的方向使用瓶子倾斜，就可将盐水到入量 筒中
器材可以组合使用
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将石棉网拖到架子上放开，其他同样
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2.2 经典实验
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1 经典实验：经典实验是已选好设备和材料，设定好操作步骤，只需要按 照操作说明完成实验。点击首页中书本进入实验，可以上下滑动查看更多
点击后将出现以下详细实验页面，可左右滑动查看更多 还可以点击左右箭头进行前进和后退
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下方四个导航区域功能分别为： 1 经典实验：经典实验是已选好设备，设定好操作步骤，只需要按照操作 说明完成的实验。 2 DIY 实验：该区域是自己想完成什么实验，就可以在这里选择相应的工具 和器材完成相应实验。 3 快速导航区：可以快速的在导航区选择并前往已有实验区域，完成实 验。 4 搜索区：可输入实验关键字，进行搜索
可以选择一个实验进入并按提示完成它
按钮功能介绍： 1 开始：按照提示完成实验 2 演示：程序将自动完成实验 3 返回：返回上页 1 开始
点击开始后会进入操作页面，在屏幕左侧向右滑动可呼出工具栏：
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铅笔
矩形 文本 圆形 曲线 火柴 虚线
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下面我们按照步骤和提示完成实验
3 文本：点击文本后，鼠标出现 T 图标，在空白处按下鼠标左键拖拽，然 后放开，出现文本框便可进行编辑
4 圆形：可在屏幕画出圆形
5 曲线：可以在屏幕画出曲线
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6 火柴：可点燃蜡烛和酒精灯等道具，将火柴靠近可燃物就可
7 虚线：可在屏幕上画虚线，同直线 8 直线：可在屏幕上画出直线
3 电学：电学器材如下
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可用电线连接起来，形成电路，连线方法是拖动电线一头靠近接线柱，放 开鼠标可连接，还可以加上电流表查看电流大小