物理实验虚拟仿真软件

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仿真实验室在初中物理虚拟实验中的应用

作者：张秀敏

来源：《中国教育技术装备》2015年第11期

摘 要 初中物理实验类型多样。结合学校教学实际，探讨运用虚拟实验的意义，究竟哪种类型的实验需要运用虚拟实验教学，在虚拟实验使用中应该注意什么。 关键词 初中物理；实验教学；虚拟实验；仿真物理实验室 中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2015）11-0158-02

仿真物理实验室是一款面向中学物理课堂开发的一款软件，内容包含了电学、力学、声学、光学等所有实验的仿真演示，具有集成化程度高、操作简单等特点。这种软件有利于师生在使用中根据自己的实验设计把精力放在实验模型的构建上而不是操作上。这款软件为物理实验教学提供了极大的方便。

1 在初中物理教学中使用虚拟实验的意义

可以弥补传统实验仪器不足的现状 实验是物理教学的灵魂，但在传统物理教学中，由于现实条件和教学理念等原因，只注重知识的口头讲解，不重视实验操作，或在教学中只做比较简单的实验，导致实验

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

实验五双极性不归零码

一、实验目的

1.掌握双极性不归零码的基本特征

2.掌握双极性不归零码的波形及功率谱的测量方法 3.学会用示波器和功率谱分析仪对信号进行分析 二、实验仪器 1.序列码产生器 2.单极性不归零码编码器 3.双极性不归零码编码器 4.示波器 5.功率谱分析仪 三、实验原理

双极性不归零码是用正电平和负电平分别表示二进制码１和０的码型，它与双极性归零码类似，但双极性非归零码的波形在整个码元持续期间电平保持不变．双极性非归零码的特点是：从统计平均来看，该码型信号在１和０的数目各占一半时无直流分量，并且接收时判决电平为０，容易设置并且稳定，因此抗干扰能力强．此外，可以在电缆等无接地的传输线上传输，因此双极性非归零码应用极广．双极性非归零码常用于低速数字通信．双极性码的主要缺点是：与单极性非归零码一样，不能直接从双极性非归零码中提取同步信号，并且１码和０码不等概时，仍有直流成分。 四、实验步骤

1.按照图3.5-1 所示实验框图搭建实验环境。

2.设置参数：设置序列码产生器序列数N=128；观察其波形及功率谱。 3.调节序列数N 分别等于64.256，重复步骤2.

图3.5-1 双极性不归零码实验框图

实验五步骤2图 N=128

西南交通大学

设备采购招标文件

项目名称：虚拟仿真实验教学示范中心建设项目 招标内容：虚拟仿真实验教学平台 招标编号：2014-EQ-072-H2

招标文件清单

一、《2014-EQ-072-H2 招标公告》 二、《2014-EQ-072-H2 投标人须知》

三、《2014-EQ-072-H2 招标设备需求及技术文件》 四、《2014-EQ-072-H2 投标文件格式》

西南交通大学实验室及设备管理处制

2014-6-24

1

一、招标公告

根据《中华人民共和国招标投标法》、《中华人民共和国政府采购法》等有关法律、法规的规定，本招标项目已具备向社会进行公开招标的条件。现就相关情况做如下公告。

1. 项目概述

1.1项目名称：虚拟仿真实验教学示范中心建设项目 1.2招标内容：虚拟仿真实验教学平台

序号 1 设备名称 虚拟仿真实验教学平台 单位 套 数量 1 1.3项目完成时间及地点：

合同签订后20日内交货到西南交通大学用户指定地点并完成安装调试。 1.4招标编号：2014-EQ-072-H2

2. 投标人资格要求

本次招标要求投标人符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条要求并具备相应的经营范围、专业资质、人员

发学生学习兴趣的方法很多。中学生对刑侦主题

到了前所未有的充实和拓宽。实验教学也应该与时俱进，让中学生在实验中体会前沿科学知识，感

影视剧或者文章等有着浓厚的兴趣，将扣人心弦

的破案故事情境和生动、直观的实验情境融合，无疑会激发他们对科学长久的学习兴趣和主动学习的积极性。因此建议科学教师开展实验教学，不仅以验证单纯的科学知识和训练动手技能为目 标，还应和具体情境与应用联系起来，引领学生挖掘科学实验的真正意义。 ( 2 )科学实验教学需要体现综合性知识的渗透和综合性思维的训练

悟各类变化中的神奇现象，感悟实验表征的意义。法庭科学实验是实现这一想法的极佳载体。中学

可以通过基于数字化实验的传感器技术模拟破案的实验过程，也可以通过与高校和科研院所的联系，介绍红外光谱、色谱、热分析等在法证分析方面的应用。对于科学教师，及时地选择性地吸收

这些科技元素，不仅能在科学实验设计时拓宽新思路，更有助于提高教师自身的科学素养。 本文为 2 0 1 2年江苏省高校哲学社会科学研究指导项目“基于学习共同体的科学教育专业师范生职前成长” ( 2 0 1 2 S J D 8 8 0 0 7 9 )、 2 0 1 2年江苏省

综合科学的最大特点就是综合，也就是希望引领学生将自然界作

运用虚拟化技术

构建教学实验仿真平台

思博伦通信 胡波

2015.8 西安

新技术离不开测试 - 思博伦通信正给测试带来创新

全球测试及测量领域的领导者…

智能电话及移动设备 高速IP网络及应用

实时网络服务

无线基础架构

云计算及虚拟化

全球定位

未来之路

Spirent Communications

PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL

Virtualization& SDN虚拟化&软件定义网络

Spirent Strategic Foundation: Cloud and Data Center

虚拟化技术给网络工程实验教学带了变革的机会

今天的网络实验室

传统网络实验室面临的挑战

管理困难

设备损坏率高

课程设备多样化

网络技术飞速更新

思博伦虚拟化仿真实验平台Spirent vLab

利用现有的校园数据中心架构

Spirent vLab 体系架构

Spirent vLab 体系架构

基础设施

建议利用学校已建成数据中心进行实施

学校网络中心集中维护

校园共享避免各院系的重复投资 资源弹性划分

Spirent vLab 体系架构

Openstack

采用

Openstack进行虚拟化资源管理

业界领先开源云平台

被各主流厂商广泛支持具有很好的可扩展性 高

运用虚拟化技术

构建教学实验仿真平台

思博伦通信 胡波

2015.8 西安

新技术离不开测试 - 思博伦通信正给测试带来创新

全球测试及测量领域的领导者…

智能电话及移动设备 高速IP网络及应用

实时网络服务

无线基础架构

云计算及虚拟化

全球定位

未来之路

Spirent Communications

PROPRIETARY AND CONFIDENTIAL

Virtualization& SDN虚拟化&软件定义网络

Spirent Strategic Foundation: Cloud and Data Center

虚拟化技术给网络工程实验教学带了变革的机会

今天的网络实验室

传统网络实验室面临的挑战

管理困难

设备损坏率高

课程设备多样化

网络技术飞速更新

思博伦虚拟化仿真实验平台Spirent vLab

利用现有的校园数据中心架构

Spirent vLab 体系架构

Spirent vLab 体系架构

基础设施

建议利用学校已建成数据中心进行实施

学校网络中心集中维护

校园共享避免各院系的重复投资 资源弹性划分

Spirent vLab 体系架构

Openstack

采用

Openstack进行虚拟化资源管理

业界领先开源云平台

被各主流厂商广泛支持具有很好的可扩展性 高

目 录

实验一、MATLAB 基本应用 实验二 信号的时域表示 实验三、连续信号卷积

实验四、典型周期信号的频谱表示 实验五、傅立叶变换性质研究 实验六、系统的零极点分析 实验七 离散信号分析

1

实验一 MATLAB 基本应用

一、实验目的：学习MATLAB的基本用法，了解 MATLAB 的目录结构和基本功

能以及MATLAB在信号与系统中的应用。

二、实验内容：

例一 已知x的取值范围，画出y=sin(x)的图型。

参考程序：x=0:0.05:4*pi;

y=sin(x);

plot(y)

例二 计算y=sin(?/5)+4cos(?/4)

例三 已知z 取值范围，x=sin(z);y=cos(z);画三维图形。

z=0:pi/50:10*pi;

x=sin(z);

y=cos(z);

plot3(x,y,z)

xlabel('x')

ylabel('y')

2

zlabel('z')

例四 已知x的取值范围，用subplot函数绘图。

参考程序：x=0:0.05:7;

y1=sin(x);

y2=1.5*cos(x);

y3=sin(2*x);

y4=5*cos(2*x);

subplot(2,2,1),plot(

在keil仿真调试环境中创建虚拟按键,也就是自己制造一个外部中断

1、Debug-

Function Editor

2、

Function Editor

其实在help文档里有Creating Functions 参考

在keil仿真调试环境中创建虚拟按键,也就是自己制造一个外部中断

3、Compile后确认无误后，在Command

窗口输入

4、创建按钮：一样的，在Command Windows

输入

这部分参考文档中的Invoking Functions.

2013-5-5 ,SanMing college——lpp

5、打开toolbox 就会出现按键了，当然，不嫌麻烦的话也可将你编写的函数直接在

Command 中调用。

在keil仿真调试环境中创建虚拟按键,也就是自己制造一个外部中断

到这里OK~好像那个signal什么的大概也是这样做~就是修改function editor 里面的函数功能而已，方法应该类

似。

2013-5-5,SanMing College,LPP,,

Quartus II 软件仿真实验报告

一、实验目的

1、了解可编程数字系统设计的流程； 2、掌握Quartus II 软件的基本使用方法；

3、掌握原理图输入方式设计数字系统的方法和流程； 4、熟悉掌握集成译码器74LS138的应用。

二、实验设备 1、Quartus II 软件

2、Altera DE0 多媒体开发平台 3、74LS138集成电路

三、实验原理

? 74LS20：双4输入与非门 引脚的定义：

? 74LS138：3-8线译码器

引脚的定义：S1,S2,S3：使能输入,，与逻辑

四、实验内容——74LS138译码器逻辑功能的测试

把译码器的输入接到拨码开关（DE0板），输出端接8个LED灯（DE0板），通过拨码开关改变输入的逻辑电平变化来观察LED输出情况，验证3×8译码器的工作状态。

1.新建工程，并添加38译码器。选择Symbol Tool →others →maxplus2

2. 导入I/O符号。选择Primitives →pin ，并修改引脚名称，链接节点。

3. 编译设计电路，“Processing”→“Start Compliation”

4. 编辑输入波形（输入激励信号）

5. 启动仿真器， “Pro