大学物理实验虚拟仿真平台
西安工业大学
创建者：白岗
基础物理实验
综合设计实验
力学
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电磁学
光学
近代物理学
物理现象虚拟仿真
工程应用虚拟仿真
惠更斯原理现象仿真
力学 · 物理现象
中级
实践目的：
验证惠更斯原理，理解波阵面的传播规律
模拟机械波的传播过程，观察波阵面的形成和演化。验证惠更斯原理在波传播中的应用，分析波的衍射现象。
单摆摆动现象虚拟仿真
力学 · 物理现象
初级
实践目的：
理解简谐振动的基本规律，掌握单摆振动特性
通过调整摆长和初始角度，观察单摆的振动周期和振幅变化。分析简谐振动的运动方程，验证单摆周期公式。
多普勒效应现象仿真
力学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解多普勒效应原理，掌握波源运动对频率的影响
设置波源与观察者的相对运动，测量接收频率的变化。分析多普勒效应的数学表达式，验证频率变化公式。
驻波现象仿真
力学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解驻波的形成条件，掌握驻波特性
观察驻波的形成过程，测量波节和波腹的位置。分析驻波与行波的区别，研究边界条件对驻波的影响。
简谐振动现象仿真
力学 · 物理现象
初级
实践目的：
理解简谐振动的基本规律，掌握振动图像分析
观察弹簧振子的简谐振动，分析位移、速度和加速度的变化规律。研究振动图像，理解相位和初相的概念。
物块碰撞现象仿真
力学 · 物理现象
中级
实践目的：
验证动量守恒和能量守恒定律，理解碰撞过程
模拟不同条件下的物块碰撞，观察动量守恒和能量守恒。分析弹性碰撞和非弹性碰撞的特点，研究恢复系数的影响。
PLZ05榴弹炮高射界射击仿真模拟
力学 · 工程应用
高级
实践目的：
应用牛顿第二定律分析弹道运动，理解高射界射击原理
模拟PLZ05榴弹炮高射界射击过程，分析弹丸在重力作用下的抛物线运动。计算射程、飞行时间和落点精度。
火箭发射过程虚拟仿真
力学 · 工程应用
高级
实践目的：
应用动量守恒定律分析火箭推进原理
模拟火箭发射过程，分析燃料喷射与火箭速度变化的关系。研究多级火箭的工作原理，优化发射参数。
上海第一高楼抗风仿真
力学 · 工程应用
高级
实践目的：
研究阻尼振动和振动合成在高楼抗风设计中的应用
模拟上海第一高楼在风力作用下的振动响应，分析阻尼系统对振动控制的效果。研究不同风速和风向对建筑结构的影响。
理想气体压强与温度的变化现象仿真
热学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解理想气体压强的微观本质，掌握压强、温度与速率分布的关系
通过模拟理想气体分子运动，观察温度变化对分子运动速度和压强的影响。验证理想气体状态方程。
热力学第一定律（等值问题）虚拟仿真
热学 · 物理现象
中级
实践目的：
验证热力学第一定律，理解等容、等压、等温和绝热过程中的能量转换
模拟理想气体在不同热力学过程中的状态变化，计算热量、功和内能变化。验证热力学第一定律公式。
卡诺热机循环虚拟仿真
热学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解卡诺热机循环的工作原理，掌握热机效率的计算方法
模拟卡诺热机的四个过程：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。计算热机效率。
暂无热学工程应用虚拟仿真项目
该分类下的仿真项目正在开发中，敬请期待
点电荷电场线虚拟仿真
电磁学 · 物理现象
初级
实践目的：
可视化电场分布，理解电场线的物理意义
观察一对点电荷的电场线分布，分析电场强度的空间变化。支持交互调节电荷参数，验证电场线性质。
霍尔效应现象仿真
电磁学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解霍尔效应原理，掌握霍尔电压与磁场、电流的关系
模拟霍尔效应中电子在磁场和电场中的受力与运动状态，展示电荷积累与平衡过程。观察霍尔电压的变化规律。
感生电动势 - 涡旋电流现象仿真
电磁学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解感生电动势和涡旋电流的产生原理，掌握法拉第电磁感应定律
模拟磁场变化时导体环中感生电动势和涡旋电流的产生过程。验证法拉第电磁感应定律和楞次定律。
磁聚焦现象仿真
电磁学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解洛伦兹力作用下的粒子运动，掌握磁聚焦原理
模拟带电粒子在磁场中的运动，观察磁聚焦现象。分析洛伦兹力对粒子轨迹的影响，研究磁聚焦的条件和应用。
卫星定位系统仿真
电磁学 · 工程应用
高级
实践目的：
理解电磁波在卫星定位中的应用原理
模拟卫星定位系统的工作原理，分析信号传播时间与位置计算的关系。研究多路径效应对定位精度的影响。
杨氏双缝干涉现象仿真
光学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解光的干涉原理，掌握双缝干涉条纹的形成规律
模拟杨氏双缝干涉实验，观察干涉条纹的分布特点。调节波长、双缝间距和缝屏距离，分析条纹间距的变化规律。
等厚干涉现象仿真
光学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解等厚干涉原理，掌握劈尖干涉条纹的形成规律
模拟劈尖等厚干涉现象，观察条纹的等间距分布。调节劈尖角、波长和折射率，分析条纹间距的变化。
夫琅禾费单缝衍射现象仿真
光学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解光的衍射原理，掌握单缝衍射的光强分布
模拟夫琅禾费单缝衍射实验，观察衍射图样的光强分布。调节单缝宽度、波长和透镜焦距，分析明暗纹的变化。
光栅衍射实验仿真
光学 · 物理现象
高级
实践目的：
综合理解光栅衍射原理，掌握实验数据记录与分析方法
模拟光栅衍射实验，优化控制面板样式，完善数据记录和处理区域，支持公式展示和实验步骤引导。
光的起偏和检偏现象仿真
光学 · 物理现象
中级
实践目的：
理解光的偏振特性，掌握起偏和检偏的原理
模拟光的起偏和检偏实验，调整偏振片角度观察光强变化。验证马吕斯定律的实际应用。
薄膜干涉现象仿真
光学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解薄膜干涉原理，掌握数据面板分析和计算逻辑
模拟薄膜干涉实验，观察不同厚度、折射率下的干涉条纹。支持干涉条纹间距计算与分析。
暂无光学工程应用虚拟仿真项目
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黑体辐射现象仿真
近代物理学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解黑体辐射规律，掌握普朗克辐射公式
模拟黑体辐射现象，观察辐射能量随波长和温度的变化。验证普朗克辐射公式，分析维恩位移定律和斯特藩-玻尔兹曼定律。
光电效应现象仿真
近代物理学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解光电效应原理，验证爱因斯坦光电效应方程
模拟光电效应实验，观察光电流与入射光频率、强度的关系。验证爱因斯坦光电效应方程。
电子双缝干涉现象仿真
近代物理学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解量子力学中的波粒二象性，掌握电子双缝干涉的原理
模拟电子双缝干涉实验，观察电子的干涉图样。分析电子的波粒二象性，理解量子力学中的概率幅叠加原理。
氢原子能级跃迁现象仿真
近代物理学 · 物理现象
高级
实践目的：
理解氢原子的能级结构，掌握能级跃迁与光谱的关系
模拟氢原子中电子的能级跃迁过程，观察不同能级间跃迁产生的光谱线。分析玻尔模型的能级公式。
暂无近代物理学工程应用虚拟仿真项目
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综合物理实验
创新设计实验
玻尔共振实验
综合物理实验
中级
实践目的：
研究受迫振动的幅频特性，理解共振现象与能量关系
通过玻尔共振仪测量受迫振动的幅频特性和相频特性，观察共振现象。研究阻尼对共振峰的影响，验证受迫振动方程。
电磁学综合实验
综合物理实验
中级
实践目的：
综合运用电磁学原理，掌握电磁测量方法
综合测量电阻、电容、电感等电磁参数，研究 RC/RL/RLC 电路的暂态和稳态特性。分析电磁感应现象，验证电磁学基本定律。
热学综合实验
综合物理实验
中级
实践目的：
综合运用热学原理，掌握热学量测量方法
测量物质的比热容、导热系数和线胀系数，研究热传导和热辐射规律。验证热力学基本定律，分析热量传递机制。
太阳能光伏发电综合实验
综合物理实验
高级
实践目的：
研究太阳能光伏发电原理，测量光伏电池特性
测量太阳能电池的伏安特性曲线，计算开路电压、短路电流、填充因子和转换效率。研究光照强度、入射角度对输出功率的影响。
LED 特性实验
综合物理实验
中级
实践目的：
研究 LED 发光原理，测量光电特性参数
测量不同颜色 LED 的伏安特性、光谱分布和发光强度。研究 LED 的光电转换效率，分析正向电流与光通量的关系。
磁电阻传感器与地磁场测量实验
综合物理实验
高级
实践目的：
掌握磁电阻传感器原理，测量地磁场参数
利用磁电阻传感器测量地磁场的水平分量、竖直分量和磁倾角。研究各向异性磁电阻（AMR）效应，分析传感器灵敏度和方向特性。
磁耦合无线电能传输实验
综合物理实验
高级
实践目的：
研究磁耦合谐振式无线电能传输原理
通过磁耦合谐振线圈实现电能的无线传输，测量传输效率与距离、频率、线圈参数的关系。研究谐振耦合条件，优化传输性能。
居里点综合实验
综合物理实验
中级
实践目的：
测量铁磁材料的居里温度，理解铁磁-顺磁相变
通过测量铁磁材料磁导率随温度的变化，确定居里温度。研究铁磁材料在居里点附近的磁性相变规律，验证居里-外斯定律。
热学温度传感器特性研究实验
综合物理实验
中级
实践目的：
研究各类温度传感器的特性，掌握温度标定方法
测量热电偶、热敏电阻（NTC/PTC）和集成温度传感器的温度-电压/电阻特性曲线。进行传感器标定，分析线性度和灵敏度。
微小长度测量综合实验
综合物理实验
中级
实践目的：
掌握多种微小长度测量方法，理解光杠杆放大原理
利用光杠杆法、迈克尔逊干涉法、衍射法和电容法等多种方法测量微小长度变化。比较不同测量方法的精度和适用范围，分析测量不确定度。
傅里叶空间频谱与空间滤波实验
创新设计实验
高级
实践目的：
理解傅里叶光学原理，掌握空间频谱分析与空间滤波方法
通过4f光学系统观察物体的空间频谱分布，利用空间滤波器对频谱进行滤波操作。研究低通、高通和方向滤波对图像的影响，验证阿贝成像原理。
力电光智能综合实验
创新设计实验
高级
实践目的：
综合运用力学、电学和光学知识，研究多物理场耦合现象
通过力-电-光多物理场耦合实验，研究压电效应、电光效应和声光效应。测量相关物理参数，分析多场耦合下的物理规律。
变温超声光栅测液体声速综合实验
创新设计实验
高级
实践目的：
利用超声光栅测量液体中的声速，研究温度对声速的影响
基于声光效应形成超声光栅，通过衍射法测量不同温度下液体中的超声波速度。研究声速与温度的关系，分析液体弹性模量的温度依赖性。