一、大学物理虚拟仿真实验系统管理软件: 1.需采用三维动画仿真技术,可仿真显示观看切变模量测量仪、转动惯量实验仪、杨氏模量测量(弯梁法)实验仪、拉伸法杨氏模量测量实验仪、气垫导轨实验仪、电表改装实验仪、伏安法测电阻实验仪、示波器、电位差计等仪器的三维结构; 2.具备3D动画原理演示、实验电路或光路搭建调试、实验操作运行演示等功能; 3.仿真软件需包含理论学习界面和实验操作界面;理论学习界面应包含实验原理、实验目的、实验内容、实验背景、仪器介绍、操作指南、实验讲义功能模块,实验操作界面至少应具有步骤列表,3D仪器模型功能; 4.实验操作界面包含菜单栏、操作台面、操作步骤提示信息等; 5.3D建模虚拟仿真实验环境构建,包含实验桌,实验室内部墙面、白板、窗户、植物,实验室外部建筑、阳光等;且能根据系统时间模拟环境光线; 6.支持扩展升级VR数据模块; 7.实验设备模型需采用3D技术建模,与真实仪器外观比例一致,可操作旋钮、接线端、开关等均与实物操作一致,能够清晰的展示仪器的结构与细节; 8.仿真技术,采用U3D仿真技术,软件模拟仪器实际操作步骤与方法; 9.仿真软件采用模块化架构设计,仿真实验内容可按模块或实验内容导入。 二、大学物理3D虚拟仿真实验内容: 1.补偿法测电阻实验 (1)应包括3D建模直流电源实验设 备,该设备应具备电流与电压两大调节功能,同时支持细调与粗调的控制按钮。支持打开、导出实验记录表格功能; (2)应包含3D建模电阻箱实验仪器,支持调节电阻功能; (3)应包含3D建模电流表实验仪器,支持调节电流量程; (4)应包含3D建模电压表实验仪器,支持调节电压量程; (5)应包含3D建模万用表实验仪器,支持使用调节档进行调节; (6)应包含3D建模滑线变阻器,支持调节功能。 2.电表改装实验 (1)能够仿真改装电流表,并校正量程实验、改装电压表,并完成校准定级工作实验; (2)应包含3D建模电表改装与校准试验仪,支持按表格记录填写数据,绘制校准曲线,给新表定级。 3.电位差计的使用实验 (1)实验内容至少包括电位差计调整、测量热电偶的温差电动势、电压表校准三大内容; (2)支持显示检流计正视图、设置调节温度,以便进行温差电势测量。 4.密立根油滴 (1)实验内容至少包括调节仪器水平、喷油并调节焦距、记录测量内容;(2)实验数据支持抽取三颗不同油滴,每颗油滴重复记录不低于三次,导出的实验数据应包含油滴次数、下落时间、平衡电压、电荷值、电子数、电子电荷值、误差。 5.气垫导轨速度和加速度测量 (1)能够仿真利用气垫导轨测量速度和加速度实验、利用气垫导轨验证牛顿第二定律实验、利用气垫导轨验证碰撞中的动量守恒定律实验; (2)实验内容至少包括导轨水平调节、速度的测量、加速度的测量; (3)在3D建模气垫导轨测试仪展示界面中,支持测试仪放大图,其中实验数据至少包括挡光片宽度、实验次数、速度数据。 6.切变模量的测量实验 (1)能够仿真测量钢丝的间距和圆环的尺寸等数据实验、使爪手做周期振动,用计时仪和秒表两种方法,测量振动周期实验、记录数据,计算钢丝的切变模量实验; (2)在测量圆环内径与外径时,支持圆环测量放大图,可以显示的精度不低于0.(略)mm,同时支持测内环和外环功能; (3)导出的实验数据包括次数、圆环外直径圆、圆环内直径实验数据。 7.示波器的使用实验 (1)仿真实验中实验桌为光学平台,能够仿真了解示波器的调节方法实验、用示波器观察方波正弦波等各种波形实验、能够明确波形参数,并计算实验;李萨如图法测频率实验; (2)支持示波器调节功能,可调节辉度,聚焦,位移参数,通过调节以上参数使光电位于屏幕中心。同时可以放大显示示波器屏幕,方便操作者观看。 8.万用表组装实验 (1)能够仿真按照电路连接各种测试电路,并记录数据实验、检验各种电路的测量效果实验; (2)实验步骤至少包括调节RO阻值、计算阻值、连接电路、检验欧姆表1千欧档、判断二极管极性、定标测量。 9.拉脱法测液体表面张力系数实验 (1)虚拟仿真资源内至少包括实验介绍、实验目的、实验原理、实验仪器内容;电压表示数、等距逐差实验数据; (2)虚拟仿真资源中可以直接显示砝码质量对应电压表示数据,其中包括次数、砝码质量。 (略).电桥平衡法测电阻 (1)虚拟仿真资源内实验步骤至少包括连接测试电阻;并带有操作步骤提示,检流计可放大显示; (2)支持记录实验数据功能,数据包含待测电阻、未知电阻标称值、倍率M(R1/R2)、RS、ΔRS、Δn1、Δn2、Δn、S、Rx、误差率。 (略).静电场描绘 (1)虚拟仿真资源内实验步骤至少包括描绘同轴电缆静电场、描绘长平行导线静电场、描绘劈尖型电极静电场;(2)应包括3D建模静电场描绘仪专用电源,电压支持7-(略)V输出,支持独立的电源开关按钮,支持电压调节功能; (3)支持显示静电场描绘的局部俯视图,同时可以显示对应的实验数据表格。 (略).三线摆法测量转动惯量实验 虚拟仿真资源内实验步骤至少包括三线摆装置水平调节、摆动周期测量、测量计算、调节转动惯量仪装置水平、转动惯量测量。 (略).万用表的使用 虚拟仿真资源内实验步骤至少包括调节RO阻值、计算阻值、连接电路、检验欧姆表1千欧档、判断二极管极性、定标测量。 (略).元件伏安特性曲线测量 支持电阻箱弹出调节按钮,可调节阻值倍率旋钮,可以打开表格,根据数据改变RL阻值,将相应电流表和电压表的读数I、U记录到表格中,同时可显示电阻箱正视图。 (略).RLC电路特性的研究 支持R、L、C元件阻抗特性的测定,可同时显示频率、CH2电压,支持频率调节按钮的粗调和细调。 (略).粘滞系数虚拟仿真实训 可实现观察液体的内摩擦现象、能够用落球法测定液体的粘滞系数,使用螺旋测微器测量微小长度。 (略).杨氏模量测量实验虚拟仿真 虚拟仿真资源内至少包括使用霍耳位置传感器法测杨氏模量、用逐差法处理实验数据。 三、课程资源 定制以上大学物理实验相关课程(略)节。 1.视频清晰度高,图像画面稳定,无跳动闪烁、闪烁和变色,层次分明,色彩自然; 2.片头、片尾不超过(略)秒,应包括教学任务名称和学校名称; 3.制作课程文件分辨率支持(略)*(略); 4.具体课程内容需按照我校教师提供的课程内容定制。 四、定制实验报告纸模板不少于(略)个。 |