大学物理实验实验报告试举出一个可以用模拟，2023年物理模拟考试的公式是什

大学物理实验实验报告试举出一个可以用模拟法进行实验的实例？

用稳恒电流场模拟静电场。

因为静电场不太好直接测量，故此，实验上常常会用电流场来模拟静电场。这是因为电流场的电流密度矢量和静电场的电场强度矢量的数学形式很类似，让两个场有不少共同点。

年物理模拟考试的公式？

一、质点的运动(1)--直线运动

1)匀变速直线运动

1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as

3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at

5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0;反向则a0｝

8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

9.主要物理量及单位：初速度(Vo)：m/s;加速度(a)：m/s2;末速度(Vt)：m/s;时间(t)秒(s);位移(s)：米(m);路程：米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

注：(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大，加速度未必大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;

(4)其它具体内容：质点.位移和路程.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。

2)自由落体运动

1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh

注：(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵守匀变速直线运动规律;

(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下)。

(3)竖直上抛运动

1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)

3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升大高度Hm=Vo2/2g(抛出点开始计算)

5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置时间)

注：(1)整个过程处理：是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;

(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;

(3)上升与下落过程具有对称性，若是同点速度等值反向等。

二、质点的运动(2)-曲线运动、万有引力

1)平抛运动

1.水平方向速度：Vx=Vo2.竖直方向速度：Vy=gt

3.水平方向位移：x=Vot4.竖直方向位移：y=gt2/2

5.运动时间t=(2y/g)1/2(一般又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2

合速度方向与水平夹角β：tgβ=Vy/Vx=gt/V0

7.合位移：s=(x2+y2)1/2，

位移方向与水平夹角α：tgα=y/x=gt/2Vo

8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g

注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，一般可当成是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;

(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;

(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

(4)在平抛运动中时间t是解题重要;(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向和刚才受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。

2)匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

5.周期与频率：T=1/f6.角速度与线速度的关系：V=ωr

7.角速度与转速的关系ω=2πn(这个方向频率与转速意义一样)

8.主要物理量及单位：弧长(s)：(m);的视角(Φ)：弧度(rad);频率(f);赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n);r/s;半径(r)：米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。

注：(1)向心力可以由某个详细力提供，也可由合力提供，还可以由分力提供，方向自始至终与速度方向垂直，指向圆心;

(2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，还向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因为这个原因物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量持续性改变.

3)万有引力

1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R：轨道半径，T：周期，K：常量(与行星质量无关，主要还是看中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)

3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2{R：天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝

4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天体质量｝

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h：距地球表面的高度，r地：地球的半径｝

注：(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供，F向=F万;

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

(3)地球同步卫星只可以运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期一样;

(4)卫星轨道半径变小时，势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

(5)地球卫星的大环绕速度和小发射速度都是7.9km/s。

三、力(常见的力、力的合成与分解)

(1)常见的力

1.重力G=mg(方向竖直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)

2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝

3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝

4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反，fm为大静摩擦力)

5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)

6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2，方向在它们的连线上)

7.电场力F=Eq(E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向一样)

8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角，当L⊥B时：F=BIL，B//L时：F=0)

9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f=qVB，V//B时：f=0)

注：(1)劲度系数k由弹簧自己决定;

(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;

(3)fm略大于μFN，大多数情况下默认为fm≈μFN;

(4)其它具体内容：静摩擦力(大小、方向);

(5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I：电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s)，q：带电粒子(带电体)电量(C);

(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判断。

2)力的合成与分解

1.同一直线上力的合成同向：F=F1+F2，反向：F=F1-F2(F1F2)

2.互成的视角力的合成：

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时：F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴当中的夹角tgβ=Fy/Fx)

注：(1)力(矢量)的合成与分解遵守平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系是等效替代关系，可用合力替代分力的共同作用，反之也成立;

(3)除公式法外，也可以用作图法解答，这个时候要选择标度，严格作图;

(4)F1与F2的值一定时，F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;

(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

四、动力学(运动和力)

1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这样的状态为止

2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定，与合外力方向完全一样}

3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反，F、F′各自作用在对方，平衡力与作使劲反作使劲区别，实质上应用：反冲运动}

4.共点力的平衡F合=0，推广{正交分解法、三力汇交原理｝

5.超重：FNG，失重：FN

6.牛顿运动定律的适用条件：适用于处理低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子

注：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态，或者是匀速转动。

五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)

1.简谐振动F=-kx{F：回复力，k：比例系数，x：位移，负号表示F的方向与x自始至终反向}

2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l：摆长(m)，g：当地重力加速度值，成立条件：摆角θ100;lr｝

3.受迫振动频率特点：f=f驱动力

4.出现共振条件：f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用

5.机械波、横波、纵波

注：(1)布朗粒子不是分子，布朗颗粒越小，布朗运动越明显，温度越高越剧烈;

(2)温度是分子平均动能的标志;

3)分子间的引力和斥力同时存在，随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得比引力快;

(4)分子力做正功，分子势能减小，在r0处F引=F斥且分子势能小;

(5)气体膨胀，外界对气体做负功W0;温度升高，内能增大ΔU0;吸收热量，Q0

(6)物体的内能是指物体全部的分子动能和分子势能的总和，针对理想气体分子间作使劲为零，分子势能为零;

(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离;

(8)其它具体内容：能的转化和定恒定律能源的开发与利用.环保物体的内能.分子的动能.分子势能。

六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

1.动量：p=mv{p：动量(kg/s)，m：质量(kg)，v：速度(m/s)，方向与速度方向一样｝

3.冲量：I=Ft{I：冲量(N?s)，F：恒力(N)，t：力的作耗费时长间(s)，方向由F决定｝

4.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo{Δp：动量变化Δp=mvt–mvo是矢量式}

5.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p’′也可是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

6.弹性碰撞：Δp=0;ΔEk=0{即系统的动量和动能均守恒}

7.非弹性碰撞Δp=0;0ΔEKΔEKm{ΔEK：损失的动能，EKm：损失的大动能}

8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm{碰后连在一起成一整体}

9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2出现弹性正碰：

v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2′=2m1v1/(m1+m2)

10.由9得的推论--等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入这当中一起运动时的机械能损失

E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt：共同速度，f：阻力，s相对子弹相对长木块的位移}

注：

(1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上;

(2)以上表达式除动能外都是矢量运算，在一维情况下可取正方向化为代数运算;

(3)系统动量守恒的条件：合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

(4)碰撞过程(时间极短，出现碰撞的物体构成的系统)默认为动量守恒，原子核衰变时动量守恒;

(5)爆炸过程默认为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增多;(6)其它具体内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行

七、功和能(功是能量转化的量度)

1.功：W=Fscosα(定义式){W：功(J)，F：恒力(N)，s：位移(m)，α：F、s间的夹角｝

2.重力做功：Wab=mghab

在地球上如何模拟失重？

飞机进行抛物线飞行。此方式主要用于宇航员的失重训练。训练方法主要是利用失重飞机完成的。失重飞机进行抛物线飞行，形成15-40秒的微重力时间，能够让航天员感受、体验和熟悉失重环境，在失重时间里可以做各自不同的试验，如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动，甚至可把一个舱体搬进机舱中，还可以进行人在失重时间里从舱体爬出来的试验，训练太空的出舱活动。

利用水的“中性”浮力。中性浮力水槽模拟失重的原理是，当人体浸入水中时，通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等，即“中性”浮力，取得模拟失重的感觉和效应；但它并没有消除重力针对人体及其组织的作用，因为这个原因，它不一样于真实的失重环境。现在，这样的方式主要用于对出舱活动的航天员进行训练。大多数情况下是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。

利用磁力吸引形成“无重量”房间。参加者在墙壁嵌有电磁石的“无重量房间”内穿上磁性服或磁性背包，电脑通过衣服或背包上的传感器数据控制电磁石的力。特殊的“无重量房间”的墙壁上嵌有电脑控制的电磁石。控制系统测试位于房间中的测试者的位置，对应调整墙壁中电磁石的力，使测试者脱离地面还保持平衡，以此可在房间中自由漂浮。此外还可在衣服中嵌入强磁铁，在墙中嵌入超导体，不过成本非常高。

在上方施加悬吊系统。此方式是现在大部分科技馆中采取的达到失重的方式，该方式的大多数情况下原理是悬吊系统通过缆绳提供向上的拉力，进一步减轻人的体重。

在地面上模拟失重环境差不多有两种形式，

1、直接式：直接式又可分为无支撑自由落体和抛物线飞行两种形式。可以通过落塔或旧矿坑或竖井来达到，后者则通过改装的失重飞机来达到。

2、间接式：间接式有侵水、卧床和悬吊等方法，可以取得类似于失重效应的环境条件。分别通过中性浮力水槽、卧床实验室还有吊索吊架等设施来达到。

失重模拟影响

失重或模拟失重可能会导致心肌萎缩，人体代谢水平下降致使心脏工作减少，心肌萎缩也许影响心脏功能下降，血液流动改变等情形。

有的时候，候你需摆脱地球的重力，想要清楚什么是失重的感觉却没办法让你自己进入国际空间站？实际上你还有其它的选择。

世界上有不少观察一定要在零重力或者微重力条件下进行，在天体物理学、天体生物学、物理学和化学等领域特别如此。将人类或者设备送上太空并非实质上的选择，幸运的是，我们在地球上也可以用这7中方式创造出微重力环境：

1、落管；2、落塔；3、抛物线飞行；4、水下训练；5、探空火箭；6、返回式卫星；7、平流层气球。

微重力落管(零重力设备，位于美国俄亥俄州克利夫兰路易斯区John H. Glenn研究实验室)

感谢这个143米深的地下真空室，NASA的科学家们可以再现失重状态。他们将一辆重达907公斤重的汽车丢下后面，能让它进行历时5.18秒的垂直俯冲，让它进入自由落体状态。

落塔Fallturm Bremen

Fallturm Bremen是德国布莱梅大学应用空间技术和微重力中心(ZARM)的一座落塔。它那123米高的舟可让大家进行长达4.74秒的自由落体实验，假设使用投石机，这一时间可延长至9秒。这座令人印象深入透彻的塔由钢筋混凝土制作而成，高146米。

2.2秒落塔，位于格伦研究中心

位于俄亥俄州Brookpark的NASA格伦2.2秒落塔原本只是一座30米高的燃料净化塔。它被重建后面，充当了五十年的2.2秒微重力影响研究台柱。这一测试时间能让实验物品从8楼高的地方飞到1楼。

俄罗斯车里雅宾斯克Makeyev国家火箭中心的真空动力站

这座俄罗斯落塔可被用来测试重达30吨的全尺寸太空硬件，大家只要能将它们从30米高的真空室中丢下就可以。

国家微重力实验室(中国北京)

中国科学院微重力重点实验室的这座巨塔是中国的微重力研究中心。它也可以进行全尺寸太空硬件测试，也是中国载人航天项目一定要进行的环节。

零重力航天器(也被称作失重奇迹，呕吐彗星)

当飞行器沿着相对地球中心来说的抛物线飞行轨迹飞行时，大家能在这个航天器里再现微重力环境。这个航天器在飞行途中的某个特定点处于自由落体状态，因为这个原因里面的实验或者人类也处于自由落体状态。

中性浮力池里的微重力

巨大的室内水箱和水池，例如休斯顿的中性浮力实验室或者它的继任者、马歇尔航天中心的中性浮力模拟池(MSFC)，也可以帮科学家们模拟失重环境， 让宇航员们体会进行太空任务时的感觉。感谢水出现的浮力作用，大家可以设计能在太空使用的硬件，并练习在太空中组装结构所需的技术。

探空火箭

这些苗条的、低成本的固体燃料逐步递次推动研究用火箭可以在太空边缘进行短时间实验(大概距离地面50千米-1500千米处)。除了可回收卫星外，假设你没办法去国际空间站，既然如此那，它也是你好的替代选项。

可回收卫星

除了可回收的科学研究用卫星之外，大家一般没有给卫星设计回到地球的功能。下图里是中国的子弹形探测器，科学家们能在这上面做不少实验，涵盖微重力 流体物理、微重力燃烧、太空材料、太空辐射影响、微重力生物效应还有太空生物技术。感谢它那复杂的结构、形状和烧蚀涂层，它在轨道上待了预定时间后面可 以幸存下来。

平流层气球

将物品从高处抛下是一种做自由落体实验的可靠方式。假设落塔和落管还不够，既然如此那，你可以选择用平流层气球。研究人员们一般会抛下一个集装箱来做实验。下图是日本航空航天局研发的一个球载平台，为了取得微重力，研究人员们将一个像火箭一样的设备，从40千米的高空抛下。

两个物理量可模拟的条件是什么？

条件是通过模拟能达到一样的效果。

模拟电子技术是大学难的课吗？

因为基本上我们全体的老师都不懂模拟电路嘛，

给你电路图都无济于事，

特别是高频电路。

高性能的开关电源也类似。

这个领域太“妖魔”化了，故此，被称为“魔电”、“魔鬼电路”，

只要是本科生弄不明白，

去到了博士后也白搭。

就算是一个三极管的电路，因为各自不同的要求不一样，设计和调试都拥有完全不一样的诀窍。

俺是准备建立官方网站，免费教学，

而建立官方网站起码要一千元的空间费用，管理可以自己来，

你们建立官方网站，俺来免费投稿吧，可在线同步测试验证来回答问题。

也是反映空间思维能力，

绘画、音乐、数学、医学、化学、、体育、杂技、技巧、生物、雕刻、刺绣、篆刻、书法等等专业可以传、帮、带，

其实就是常说的在这个领域，吃透的人极少，都不愿意出来透露。

中国在基础的物理量测量仪器上完全没办法与西方先进工业国家竞争，

这是这当中一个方面，在精密机械方面也有点儿类似的基础知识无法提升的尴尬境地。

故此还是去“玩弄数学工具”，摆弄什么“小波、混沌”数学理论来的实在，还可以摸得到边际。

模拟电路考试就算次次得满分，

一上到了实质上电路，就一塌糊涂，不知道怎么开始，好在老师本身也是以昏昏使人昭昭，老师也看不出个门道，

这电路出了问题，都不清楚去调整那里的参数，不晓得去改变那个设计错误。

模拟电路考试就算次次得满分，

一上到了实质上电路，就一塌糊涂，不知道怎么开始，茫茫然，不清楚错在那里，区区10元钱的分立元器件就可以够要博士后、院士、博导原形毕露，好在老师本身也是以昏昏使人昭昭，老师也看不出个门道，

这电路出了问题，都不清楚去调整那里的参数，不晓得去改变那个设计错误。

再熟悉集成电路设计软件也是白搭，自己也没办法制造出优秀的集成电路，只可以够在老外画的圈子里面打转转。

好在有进口的高性能集成电路、有进口的顶尖模块、有没办法逾越的整机、有完善的应用软件系统，

不然，嘻嘻！！！！！

自己专业是电子科学与技术，俗称微电子，其实就是常说的集成电路设计，从我的的视角回答一下这个问题

个人人物模拟电子技术并非大学难的课程，有不少其他课程难度远远大于模拟电子技术。

举例子

1. 数字信号处理

2. 信号系统

3. 通信原理

4. 固体物理学

5. 半导体物理

6. 离散数学

7. 可能性论

.....

模电并非超级难的，多去实验室，多去实践，很快完全就能够掌握并熟悉的.

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