3 d sMa x软件下的3 D物理模型

物理学是科学的世界观和方法论的基础, 物理模型可以简化物理问题, 直达问题本质. 文章介绍了什么 是3 D物理模型, 通过理论分析3 D物理模型的重要性, 展示3 D效果所带来的教学结果, 来说明3 D物理模型的重要 性和历史发展的必然性. 同时通过3 d sMa x软件, 介绍成熟的3 D物理模型及给出实例介绍3 D的建立过程, 说明其 应用于物理教学的可行性和必要性. 希望可以开发更为成熟的3 D教学软件     

电动力学课程的MATLAB辅助教学探索与实践

为解决电动力学课程由于概念深奥抽象、公式推导繁杂和电磁相互作用复杂等原因而普遍存在教学效率低下的问题,我们围绕Matlab辅助教学与传统课堂教学有机结合进行了探索与实践.借助Matlab数值计算能力,检验和验证公式;发挥Matlab绘图和动画功能,可视化与模拟仿真电磁场;依托Matlab编程计算优势,引入学科前沿知识,引导学生探究性学习.实践结果表明,Matlab辅助教学能有效激发学生学习兴趣,培养其自主学习与创新能力,提高课堂教学效果.     

物理过程的动画演示

使用科学计算软件不仅使CAI课件具有科学性,同时还可用来介绍计算方法.Matlab具有常用的3种动画演示的方法:对图形对象编程,通过VRML接口,获取动画帧.借助这些方法,可对大量涉及常微分方程或偏微分方程的物理过程进行动画模拟.     

MEDICI程序简介及其在电离辐照效应研究中的应用

简要介绍了二维半导体器件模拟软件MEDICI的基本特点和使用方法;应用MEDICI程序对MOSFET的总剂量效应、PN结的剂量率效应进行了仿真模拟,建立了电离辐照效应的物理模型,并将模拟结果与实验数据进行了比较.     

基于有限元方法的材料力学教学方法改革研究

本文拟在材料力学课程教学中引入有限元软件作为辅助教学手段,通过有限元技术将抽象的力学概念利用图形和动画给学生直观展示,促进其对于力学概念的掌握;通过设计合理的课堂演示实验,提高学生的学习兴趣;通过学生自主调整计算参数的手段,借助有限元软件可以开展自主学习、甚至初步科学研究工作。     

计算机模拟Rutherford散射的进一步研究及改进

用计算机模拟来进行物理研究已得到越来越广泛的应用。由于Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ散射具有物理模型清晰、模拟过程简单的特点，因而是计算机模拟实验教学中的有用范例。本文对Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ散射的模拟考虑了在重离子入射时靶核反冲对数粒子角分布的影响，并用该模拟结果拟合出存在靶核反冲时的实验室坐标系的经验公式。     

一个用简单物理模型构建的加密系统

一些简单的物理模型可产生复杂的行为,并有很强的逻辑表达能力.基于旋转元器件和格子气两个物理模型设计了一个加密系统,具有可逆、并行、简单、高效的特性.实验结果证实该系统具有良好的随机性和敏感性.研究结果表明,采用简单物理模型构建加密系统是一种很有潜力的方法. 关键词： 物理模型 加密系统 并行 效率     

一种通用的MRI计算机模拟软件

报道一套基于解释脉冲程序的MRI的计算机模拟软件,可适用于任意脉冲序列成象方法的计算机模拟,该软件包括成象物理模型的建立,成象物理过程的模拟,基于K空间的时域FID信号的重组,多维傅立叶交换重建图象,多维滤波反投影重建图象.图象显示等功能模块;分析了成象的物理过程的基本原理和软件的设计思想.并以GE成象和SEPI快速成象方法为例进行了模拟,实现了图象重建.     

用GeoGebra制作卫星运动的3D动画

<正>在"万有引力定律"教学中,经常会给学生描述各种卫星的轨道,笔者在教学中常会感觉不能直观形象地讲授卫星轨道的特点,为此利用动态几何画板GeoGebra制作卫星运动的动画,GeoGebra的3D绘图功能可以全方位显示卫星的轨道,利用GeoGebra的函数功能可以实现地球的自转和卫星的圆周运动,在教学中取得了很好的效果.下面介绍一下卫星动画制作的要点.1 打开绘图区和3D绘图区绘图区插入滑动条、复选框和按钮等,3D绘图区可以建立地球、     

光学实验数值仿真的三种方法及MATLAB实现

基于科学计算软件MATLAB的可视化功能,利用光强分布、光的量子性和波动性的物理原理,采用三种数值方法对几个重要的光学实验进行计算机仿真模拟,得到了与实验图像一致的计算结果。教学实践表明在实验课中加入MATLAB仿真图像和动画,将对光学实验教学起到一定的启发促进作用。     

物理模型教学与创新能力的培养

现代教学以能力培养为重点.学生获得研究问题、探索问题的能力是十分重要的,物理模型的教学过程对培养学生研究问题、探索问题、发展创造思维、培养辩证唯物主义思想方法都极为有利,因此,必须重视物理模型教学.     

利用几何画板教学课件制作简单动画

充分利用现代化的多媒体教学手段,是实现有效教学重要途径之一,动画演示是物理课多媒体辅助教学的精彩环节.几何画板(The Geometer’s Sketchpad & reg)是一个能提供丰富而方便的创造功能,使用户可以随心所欲地编写出自己需要的教学课件的实用软件.沪科教版高中《物理·选修3-4》"简谐运动"教学中,引入单位圆来研究弹簧振子的周期.用几何画     

基于数值计算模拟的仿真核磁共振波谱仪开发

核磁共振（NMR）波谱是研究有机分子结构的重要工具之一，其设备昂贵、仪器数量有限、科研机时安排紧凑、教学实验机时有限；若学生的NMR理论和实验基础较为薄弱，则易发生误操作损坏设备或降低设备性能；另外，NMR实验涉及流程较多、教学耗时较长.因此，针对学生的NMR实验教学难以广泛开展.为将虚拟技术更好地用于辅助NMR实验教学，本文基于数值模拟仿真技术，开发了具备真实NMR波谱仪基本功能的仿真NMR波谱仪——VMRS1.0软件.VMRS1.0软件可实现真实NMR实验须进行的调谐匹配、匀场、锁场、射频脉冲调节、原始数据采集等操作步骤，以及快速傅里叶变换、相位校正、自动寻峰、积分、测距、化学位移校正等基本数据处理功能；除简单的1D ¹H和¹³C NMR波谱采集和数据处理外，还可模拟去偶、DEPT、HSQC等相对复杂的实验；另外，该软件可自行虚拟编辑¹H或¹³C NMR实验样品.VMRS1.0软件摆脱硬件条件的限制，实现了与真实NMR实验类似的教学效果，可以让学生通过反复操作调试，更充分地掌握NMR基本原理和实验技能，再配合在真实NMR谱仪上的少量实际操作，可达到更加令人满意的实验教学效果.     

水驱油藏中油水两相分布规律微观模拟及分析

水驱是提高原油采收率的重要方法,我国除四川以外,19个采油区块均采用注水方式开采。由于油藏多孔介质油水多相流动的复杂性,理论和试验研究都存在一定的局限。本文参考油气井工程研究所拍摄的实例照片建立物理模型,经过合理的简化建立数学模型,借助fluent模拟软件进行模拟。模拟结果表明,岩石的润湿性和油、水的界面张力是影响油、水两相流动的重要参数。     

用计算软件Xppauto辅助大学物理教学

普通物理或工科大学物理包括比较多的理论公式和计算,将复杂的公式计算形象的描述出来是计算机辅助物理教学的重要内容,常用的计算机辅助教学软件都具有这样的功能.高校教师往往科研任务繁重,将教学与科研工作结合是非常必要的,而将科研工具用于教学是其中重要的一环.作者结合自身的科研和教学实践,介绍了如何通过一款免费获取的科学计算软件Xppauto来辅助大学物理教学.文中给出了3个实例,包括振动、垂直谐振动合成、光的干涉和衍射.     

基于混合加宽的宽带激光脉冲放大的物理模型

建立了宽带激光脉冲放大的物理模型.模型引入交叉弛豫时间表征不同频率响应下反转粒子与激光作用后重新形成分布的快慢，模型考虑的整体非均匀加宽、局部均匀加宽的混合加宽机理弥补了现有放大模型仅考虑均匀加宽的不足.基于此物理模型，开发了宽带激光传输放大的模拟设计软件CPAP，并讨论了在一定条件下此宽带模型可回归到窄带模型.     

用蒙特卡罗方法确定中子阴极厚度

我们发展了一个简单的中子阴极物理模型,对不同厚度组合阴极进行了蒙特卡罗模拟.通过与实验资料进行对比,证明我们的模型总体上是正确的.我们得到了最大探测效率时镀碘化铯的聚乙烯中子阴极的最佳厚度组合.     

基于OpenGL的耦合摆分析和设计

本文主要针对在真实环境下很多耦合摆装置不能使不同耦合单元间的参数保持相同、参数调节不方便等缺点,分析了3种典型的耦合摆运动的原理,并利用三维物理模型软件OpenGL模拟实现了3种典型的耦合摆运动.     

CAI在高中物理教学中的应用策略

论述了ＣＡＩ软件的设计原则,根据实践阐述了“人一机”交互探讨式教学、演示程序、模拟工具程序和实践的辅助手段等方式在物理教学中的应用策略．     

计算机辅助教学在大学物理教学中的实践

文章分析了计算机辅助教学的现状，物理学科的特点以及计算机辅助教学与传统教学的区别，结合作者在大学物理教学中尝试计算机辅助教学的实践，论述了计算机辅助教学在大学物理教学中的应用，着重介绍了计算机辅助教学在大学物理课堂教学中的实际应用及教学体验，在大学物理实验教学中的关键技术处理，最后给出了在大学物理电磁学实验中应用电路模拟软件PSpice进行模拟实验的实例。