电磁场实验报告二

2024-07-21

电磁场实验报告二（精选6篇）

电磁场实验报告二第1篇

电磁场仿真实验报告

电气工程学院 2011级2班 2011302540056 黄涛

实验题目：

有一极长的方形金属槽，边宽为1m，除顶盖电位为100sin(pi*x)V外，其它三面的电位均为零，试用差分法求槽内点位的分布。

1、有限差分法的原理

它的基本思想是将场域划分成网格，用网格节点的差分方程近似代替场域内的偏微分方程，然后解这些差分方程求出离散节点上位函数的值。

一般来说，只要划分得充分细，其结果就可达到足够的精确度。

差分网格的划分有多种不同的方式，这里将讨论二维拉普拉斯方程的正方形网格划分法。

如下图1所示，用分别平行与x，y轴的两组直线把场域D划分成许多正方行网格，网格线的交点称为节点，两相邻平行网格线间的距离h称为步距。

用表示节点处的电位值。利用二元函数泰勒公式，可将与节点（xi，yi）直接相邻的节点上的电位值表示为

上述公式经整理可得差分方程

这就是二维拉普拉斯方程的差分格式，它将场域内任意一点的位函数值表示为周围直接相邻的四个位函数值的平均值。这一关系式对场域内的每一节点都成立，也就是说，对场域的每一个节点都可以列出一个上式形式的差分方程，所有节点的差分方程构成联立差分方程组。

已知的边界条件经离散化后成为边界点上已知数值。若场域的边界正好落在网格点上，则将这些点赋予边界上的位函数值。一般情况下，场域的边界不一定正好落在网格节点上，最简单的近似处理就是将最靠近边界点的节点作为边界节点，并将位函数的边界值赋予这些节点。

2、差分方程的求解方法：简单迭代法

先对静电场内的节点赋予迭代初值，其上标（0）表示初始近似值。然后再按下面的公式：

进行多次迭代（k=0,1,2,3…）。当两次邻近的迭代值差足够小时，就认为得到了电位函数的近似数值解。

实验程序： a=zeros(135,135);for i=1:135 a(i,i)=1;end;for i=1:7 a(15*i+1,15*i+2)=-0.25;a(15*i+1,15*i+16)=-0.25;a(15*i+1,15*i-14)=-0.25;end for i=1:7 a(15*i+15,15*i+14)=-0.25;a(15*i+15,15*i+30)=-0.25;a(15*i+15,15*i)=-0.25;end a(1,2)=-0.25;a(1,16)=-0.25;a(121,122)=-0.25;a(121,106)=-0.25;a(135,134)=-0.25;a(135,120)=-0.25;a(15,14)=-0.25;a(15,30)=-0.25;for i=2:14 a(i,i-1)=-0.25;a(i,i+1)=-0.25;a(i,i+15)=-0.25;end for i=122:134 a(i,i-1)=-0.25;a(i,i+1)=-0.25;a(i,i-15)=-0.25;end for i=1:7 for j=2:14;a(15*i+j,15*i+j-1)=-0.25;a(15*i+j,15*i+j+1)=-0.25;a(15*i+j,15*i+j+15)=-0.25;a(15*i+j,15*i+j-15)=-0.25;end end b=a^(-1);c=zeros(135,1);for i=121:135 c(i,1)=25;end d=b*c;s=zeros(11,17);for i=2:16 s(11,j)=100*sin(pi.*i);end for i=1:9 for j=1:15 s(i+1,j+1)=d(15*(i-1)+j,1);end end subplot(1,2,1),mesh(s)axis([0,17,0,11,0,100])subplot(1,2,2),contour(s,32)实验结果如下：

***010***65432151015

以上是划分为135*135个网格的过程，同理可有如下数据：

（1）将题干场域划分为16个网格，共有25各节点，其中16个边界的节点的电位值是已知，现在要解的是经典场域内的9个内节点的电位值。而且先对此场域内的节点赋予了迭代初值均为1.第十七次迭代值：

0 70.7107 100.0000 70.7107 0 0 33.1810 46.9251 33.1811 0 0 15.0887 21.3387 15.0887 0 0 5.8352 8.2523 5.8352 0 0 0 0 0 0 第二十次迭代值：

0 70.7107 100.0000 70.7107 0 0 33.1812 46.9253 33.1812 0 0 15.0888 21.3388 15.0888 0 0 5.8353 8.2523 5.8353 0 0 0 0 0 0 当第十七次迭代以后，9个内节点的电位就不再发生变化了

（2）现在对此场域内的节点赋予了迭代初值均为6，并且进行了20次的迭代，最终场域内的9个节点的电位值如下：

0 70.7107 100.0000 70.7107 0 0 33.1812 46.9253 33.1812 0 0 15.0888 21.3388 15.0888 0 0 5.8353 8.2524 5.8353 0 0 0 0 0 0 由（1）与（2）的仿真结果最终可知：

在求解区域范围、步长、边界条件不变的情况下，迭代的次数越多，计算的结果的精确度约高。反之，迭代的次数越少，计算结果的精确度就越低。在求解区域范围，步长、边界条件不变的情况下，静电场域内节点的电位值与初次对节点赋予的初值没有关系。

（3）将题干场域划分为100个网格，共有121个节点，其中40个边界的节点的电位值是已知，现在要解的是经典场域内的81个内节点的电位值。而且先对此场域内的节点赋予了迭代初值均为3.第二十次迭代值：

0 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 0 0 48.2854 66.3866 74.0119 77.3076 78.3009 77.4690 74.2874 66.6887 48.4991 0 0 27.0168 43.6521 52.8451 57.4418 58.9298 57.7234 53.3258 44.1789 27.3891 0 0 16.5163 28.9413 36.9756 41.4270 42.9609 41.7787 37.5756 29.5985 16.9803 0 0 10.5512 19.2828 25.4843 29.1706 30.5094 29.5435 26.1204 19.9791 11.0423 0 0 6.8488 12.8113 17.2975 20.0959 21.1586 20.4495 17.9004 13.4708 7.3135 0 0 4.4311 8.4049 11.5060 13.5063 14.2947 13.8111 12.0256 8.9729 4.8310 0 0 2.7968 5.3519 7.3931 8.7404 9.2875 8.9779 7.7977 5.7939 3.1078 0 0 1.6445 3.1640 4.3957 5.2207 5.5627 5.3809 4.6685 3.4620 1.8541 0 0 0.7662 1.4782 2.0595 2.4518 2.6160 2.5312 2.1947 1.6258 0.8700 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第五十次迭代值：

0 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 0 0 48.8655 67.4302 75.3721 78.8226 79.8105 78.8295 75.3837 67.4429 48.8744 0 0 28.0421 45.4992 55.2553 60.1293 61.6104 60.1416 55.2763 45.5222 28.0583 0 0 17.8198 31.2938 40.0502 44.8604 46.3903 44.8765 40.0777 31.3239 17.8409 0 0 11.9629 21.8358 28.8270 32.9095 34.2501 32.9276 28.8578 21.8695 11.9865 0 0 8.2172 15.2911 20.5504 23.7407 24.8108 23.7588 20.5812 15.3247 8.2408 0 0 5.6353 10.5912 14.3788 16.7301 17.5298 16.7465 14.4066 10.6216 5.6566 0 0 3.7505 7.0859 9.6746 11.3039 11.8628 11.3171 9.6971 7.1104 3.7677 0 0 2.2945 4.3470 5.9536 6.9725 7.3239 6.9816 5.9691 4.3640 2.3065 0 0 1.0894 2.0667 2.8347 3.3238 3.4929 3.3283 2.8425 2.0752 1.0954 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第五十一次迭代值：

0 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 100.0000 0 0 48.8681 67.4348 75.3782 78.8295 79.8173 78.8357 75.3887 67.4463 48.8762 0 0 28.0468 45.5077 55.2663 60.1416 61.6227 60.1528 55.2854 45.5285 28.0614 0 0 17.8259 31.3049 40.0647 44.8765 46.4065 44.8912 40.0896 31.3321 17.8450 0 0 11.9697 21.8482 28.8432 32.9276 34.2681 32.9440 28.8710 21.8786 11.9911 0 0 8.2240 15.3035 20.5665 23.7588 24.8289 23.7751 20.5944 15.3339 8.2454 0 0 5.6414 10.6024 14.3934 16.7465 17.5462 16.7612 14.4186 10.6299 5.6608 0 0 3.7555 7.0949 9.6864 11.3171 11.8760 11.3290 9.7068 7.1171 3.7711 0 0 2.2980 4.3533 5.9617 6.9816 7.3330 6.9899 5.9758 4.3686 2.3088 0 0 1.0912 2.0698 2.8388 3.3283 3.4974 3.3325 2.8459 2.0775 1.0966 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 由以上仿真结果可知场域内的近似的电位值。

电磁场实验报告二第2篇

点电荷电场模拟实验日期：

2013 年 12 月 _J_ 日 N=28

《电磁场与电磁波》课程实践点电荷电场模拟实验 1.实验背景电磁场与电磁波课程内容理论性强，概念抽象，较难理解。在电磁场教学中，各种点电荷的电场线成平面分布，等势面通常用等势线来表示。

MATLAB 是一种广泛应用于工程、科研等计算和数值分析领域的高级计算机语言，以矩阵作为数据操作的基本单位，提供十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和强大的绘图能力。为了更好地理解电场强度的概念，更直观更形象地理解电力线和等势线的物理意义，本实验将应用 MATLA 对点电荷的电场线和等势线进行模拟实验。

2.实验目的应用 MATLA 模拟点电荷的电场线和等势线 3.实验原理根据电磁场理论，若电荷在空间激发的电势分布为 V ,则电场强度等于电势梯度的负值，即：

r E V 真空中若以无穷远为电势零点，则在两个点电荷的电场中，空间的电势分布为：

q i q 2

y V 2

— 4 本实验中，为便于数值计算，电势可取为 V 虫 R 4.实验内容应用 MATLA 计算并绘出以下电场线和等势线，其中 q i 位于(-1,0,0), q 2 位于(1,0,0), n 为个人在班级里的序号：

(1)电偶极子的电场线和等势线(等量异号点电荷对 q 2 ：

q i = 1，q 2 为负电荷)； ⑵

两个不等量异号电荷的电场线和等势线(q 2 ：

q 1 = 1 + n/2，q 2 为负电荷)；(3)两个等量同号电荷的电场线和等势线； 0 R 1 4

0 R 2 R 2

⑷

两个不等量同号电荷的电场线和等势线(q 2 ：

q 1 = 1 + n/2)；(5)三个电荷，q 1、q 2 为⑴中的电偶极子，q 3 为位于(0,0,0)的单位正电荷。、n=28(1)电偶极子的电场线和等势线(等量异号点电荷对 q 2 :q 1 = 1，q 2 为负电荷)；程序 1 ：

clear all q=1;xm=2.5;ym=2;x=linspace(-xm,xm);y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).A2+Y.A2);R2=sqrt((X-1).A2+Y.A2);U=1./R1-q./R2;u=-4:0.5:4;figure contour(X,Y,U,u, “--”);hold on plot(-1,0, “o” , “MarkerSize” ,12);plot(1,0, “o” , “MarkerSize” ,12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=0.1;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);axis equal tight title(“ 卩？？？？？

Xo^ ? 卩？ 3???o ???>ntsize” ,12)

点偶极子的电场线和等势线

(2)两个不等量异号电荷的电场线和等势线(q 2 ：

q i = 1 + n/2 , q 2 为负电荷)；程序 2 : clear all q=15;xm=2.5;ym=2;x=li nspace(-xm,xm);y=li nspace(_ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).A 2+Y.A 2);R2=sqrt((X-1).A 2+Y.A 2);U=1./R1-q./R2;u=-4:0.5:4;figure con tour(X ,Y, U,u, “--”);hold on plot(-1,0, “o”，‘MarkerSize“ ,12);plot(1,0, ”o“ , ”MarkerSize“ ,12);[Ex,Ey]=gradie nt(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=0.1;x1=rO*cos(th1)-1;y1=r0*si n(th1);streamli ne(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;

th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*si n(th2);streamli ne(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);axis equal tight title(” 卩？？？？？

Xo^ ? 卩？ 3???o ???>ntsize“ ,12)点偶极子的电场线和等勢■线

-2.6-2-1.5-1-0.6 0 0.5 1 1.6 2

(3)两个等量同号电荷的电场线和等势线;程序 3 ：

clear all q=-1;xm=2.5;ym=2;x=li nspace(-xm,xm);y=li nspace(_ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).A 2+Y.A 2);R2=sqrt((X-1).A 2+Y.A 2);U=1./R1-q./R2;u=-4:0.5:4;figure con tour(X ,Y, U,u, ”--“);hold on plot(-1,0, ”o“，‘MarkerSize” ,12);

plot(1,0, “o” , “MarkerSize” ,12);[Ex,Ey]=gradie nt(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=0.1;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*si n(th1);streamli ne(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*si n(th2);streamli ne(X,Y,Ex,Ey,x2,y2);axis equal tight title(“ 卩？？？？？

Xo^ ? 卩？ 3???o ???ntsize” ,12)点偶极子的电场线和等势线

-2-15 「 1 0 0.5 1 1.,5 2

(4)两个不等量同号电荷的电场线和等势线(q 2 ：

q 1 = 1 + n/2);程序 4 : clear all q=-15;xm=2.5;ym=2;x=li nspace(-xm,xm);y=li nspace(_ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).A2+Y.A2);R2=sqrt((X-1).A 2+Y.A 2);U=1./R1-q./R2;

u=-4:0.5:4;figure con tour(X ,Y, U,u, “--”);hold on plot(-1,O, “o”，‘MarkerSize“ ,12);plot(1,O, ”o“ , ”MarkerSize“ ,12);[Ex,Ey]=gradie nt(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=0.1;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*si n(th1);streamli ne(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*si n(th2);streamli ne(X,Y,Ex,Ey,x2,y2);axis equal tight title(” 卩？？？？？

Xo^ ? 卩？ 3???o ???ntsize“ ,12)点偶极子的电场线和等势线

(5)三个电荷，q i、q 2 为(1)中的电偶极子，q 3 为位于(0,0,0)的单位正电荷程序 5: clear all q=1;q3=-1;xm=2.5;ym=2;x=linspace(-xm,xm);

y=linspace(-ym,ym);[X,Y]=meshgrid(x,y);R1=sqrt((X+1).A 2+Y.A 2);R2=sqrt((X-1).A 2+Y.A 2);R3=sqrt(X.A2+Y.A2);U=1./R1-q./R2-q3./R3;u=-4:0.5:4;figure contour(X,Y,U,u, ”--“);hold on plot(-1,0, ”o“ , ”MarkerSize“ ,12);plot(1,0, ”o“ , ”MarkerSize“ ,12);[Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));dth1=11;th1=(dth1:dth1:360-dth1)*pi/180;r0=0.1;x1=r0*cos(th1)-1;y1=r0*sin(th1);streamline(X,Y,Ex,Ey,x1,y1);dth2=11;th2=(dth2:dth2:360-dth2)*pi/180;x2=r0*cos(th2)+1;y2=r0*sin(th2);streamline(X,Y,-Ex,-Ey,x2,y2);dth3=11;th3=(dth3:dth3:360-dth3)*pi/180;x3=r0*cos(th3);y3=r0*sin(th3);streamline(X,Y,Ex,Ey,x3,y3);axis equal tight title(” 卩？？？？？

Xo^ ? 卩？ 3???o ???>ntsize" ,12)

点偶极子的电场线和等势线

-1.6-1 白 0 05 1 15 2

电磁场实验报告二第3篇

1 虚拟仿真实验的设计

通过HFSS软件建立仿真模型, 可以计算: (1) 仿真模型网络端口的特征阻抗和传输常数; (2) 天线的远场和近场辐射问题和空间的电磁场分布; (3) 模型的S参数; (4) 谐振模型的本征模或谐振解。由于其强大的3D建模功能, 以及仿真系统设置的灵活性, 不同的电磁场实验, 只要建立不同的仿真模型就可以了。下面简述一下HFSS在电磁场与电磁波实验中的具体的应用。

如图1所示, 是一个E面金属膜片波导滤波器的HFSS仿真模型, 它的工作频率较高, 滤波性能好, 加工一致性好。但它的测试设备十分昂贵, 不适合学生在实验室做实物实验。

如图3所示, 由于测试波导滤波的矢量网络分析仪两端电缆衰减约为1.5 d B, 此波导滤波器的实际衰减小于1 d B, 与仿真结果十分相似。天线的测试需要微波暗室, 在学校内, 很难实现天线的测试条件。采用HFSS软件, 还可以很方便的仿真出天线的远场和近场方向图, 让学生对其有一个形象的认识。图4所示的是一个微带阵列天线的仿真模型。

2 结语

该文主要针对在电磁场实验课程中, 实验器材昂贵, 实验效果一般等问题, 提出采用HFSS软件, 进行虚拟仿真。HFSS与一般的数学计算类软件不同, 它的可以对仿真对象进行3D建模, 将电磁场与电磁波中的微分方程求解转化为图形形式的电磁场分布, 加深学生对磁场与电场的分布的理解。

参考文献

[1]黄建, 甘体国.波导E面金属膜片滤波器的分析[J].微波学报, 1999, 15 (3) :257-261.

[2]张钧, 刘克诚, 张贤铎, 等.微带天线理论与工程[M].北京:国防工业出版社, 1988.

[3]张鹏飞, 龚书喜, 徐云学, 等.大型阵列天线辐射的近似分析[J].微波学报, 2009, 25 (1) :46-50.

实验报告（二）第4篇

在我校师生积极参与和精心准备下，我们满怀信心开展爆破英语实验课程，但是由于客观原因，实验结果并不理想，深表遗憾。下面把我们的做法和经验教训与各位同仁及爆破英语课题组的领导和老师们分享。

一、问题背景

我国目前的英语教育普遍存在用时多、效率低的问题。通常，英语教改从阅读入手，因而，集中记忆大量词汇成了教师面临的首要难题。新课标所规定的大词汇量和阅读量要求，使英语教学任务的完成面临很大困难，而“词汇是语言的基本构素，是语言大系统赖以生存的支柱。”

英语单词在英语学习中是重要的。事实上单词记忆有两个问题，一个是记忆，另一项很重要的易被忽视的技能是对记忆的单词的反应速度。如果前期解决这个问题，老师则能更有效地利用课堂教学的效率和容量，从而提高英语成绩；否则，再优秀的老师对词汇不能掌握的学生都会束手无策。同时事实证明，对于学生来说，英语差是学生导致双差的极其重要的原因。还有一些学习态度好、学习能力强的同学，学科成绩唯独英语成绩差，我们分析，不是他们不聪明，也不是他们不用功，而是不能解决单词的有效记忆问题。

二、积极思考

我校英语教学主要以任务型教学的研究成果为指导，取得了一些成效，但由于英语教材的不断变化及教学内容的更新，此方法的运用过程中遇到了一些难题。由于在教学过程中，是由老师来自主决定英语单词重复背诵的时间和次数，不能解决学生个性化的记忆问题，因此无法坚持。事实上，每个人对每个单词的不同记忆状态下的遗忘时间是不同的，比如，基础好的与差的不同，记忆能力强与弱的也不同，从而造成了个体性的差异，很难用统一的方法来解决。

信息技术与学科整合的研究让我们想到，能否应用信息技术解决学生的根本的词汇记忆问题呢？此时，爆破英语进入了我们的视野。在校领导及周鑫梅主任的亲自指导下，我们对爆破英语的设计理念、解决方案及其他学校的研究结果进行了充分的分析评估，对我校实施此项课程的时间安排、师资配备等影响因素也进行研究后，决定进行小范围尝试。

基于以上理解，我校准备积极参与到北师大远程教育“核心爆破英语”课题中，并使用 “核心爆破英语”课题中的单词网络课程，进而达到参与课题的学生单词量“爆破”增长之目的。

三、精心组织和准备

1. 石家庄爆破英语教师培训

我校实验开展前，周鑫梅和陈彦萍老师就赴石家庄参加爆破英语教师培训，了解本课题优势、实施步骤、基本流程和开题动员组织形式。其中爆破英语能给学生提供个性的学习平台，从而让学生以最快的速度记住英语单词，扩充单词量，锻炼听力，提高发音和口语水平等优势都让两位老师跃跃欲试。

2.我校教师培训

学校建立的以周鑫梅主任为课题组长的领导机构，快速建立实验组，通力合作，分工负责，扎实实施。我们特意挑选了责任心强并勇于尝试新鲜事物的陈彦萍、孔祥宇、李雅梅老师担任辅导教师，负责教学的组织、检查评估、实验数据的收集，整理及总结工作。三位老师同在高一年级，可以随时研讨、改进实施方案。她们对学生情况了解，可以更好地和参与实验的学生沟通，并及时通知实验组。

作为外国语学校，我校的教学处也全力支持这次试验过程，信息技术组的曹娟老师对我们的工作负责全面的技术支持。开题前面临最棘手的困难是计算机普遍存在反应慢，急需更新换代的问题，所以在参与试验老师的努力争取和学校的大力支持下，本次试验的60名学生有机会使用一个最新的微机室。机房里有40台液晶显示屏电脑，而这个微机室只是高三大型考试全保定市统一网上判卷时，或学生们参加学业水平测试时才能使用，平时上微机课是不允许使用的。

3.学生开题动员

开始试验前，三位负责实验的老师商讨认为“爆破英语”所给的例句难度不适合英语水平太差的学生。所以，我们精选了我校高一六班和八班的六十个学生参与课题实验，所选学生英语水平中等的占50%，优秀的占30%，另外20%的学生比及格分稍高一些。我们认为这样统计出来的数据更丰富，更有对比性。对于这六十名同学，我们先进行实验指导，然后才是上机操作。

四、实验预期效果

核心“爆破英语”是北京师范大学安博教育发展研究院承担的国家级“十一·五”重点教育科研课题成果。它是携手美国硅谷先进技术、遵循艾宾浩斯“记忆遗忘曲线”规律开发出的一套科学的英语学习模式。让学生在轻松、愉快的学习中，收到词汇爆破、阅读跟进、练测结合、科学记忆、提高成绩的效果。与传统教学、补习方式相比，具有以下独特优势：

一是省时、高效。时间只有二个月，掌握的英语词汇是高一全年课程所要求掌握的。学生提前掌握了以后才需要学习的英语知识，大大提高了英语阅读能力，可流畅的阅读课外英语作品。有更多的时间主攻其他学科，提高各科学习成绩。

二是学生学习轻松、愉快，标准化的“一对一”培训辅导。学生在老师指导下一人一机，听、说、读、写、唱、演、游戏、竞赛交替进行，限时完成。边学习、边完成作业、边检测。比传统的师生“一对一”效率高出很多倍，学生能达到痴迷的程度。不需提前预习，也没有课外作业，是学习负担最轻的学习方式。

三是培训成本低，“核心爆破英语”不仅补习了当学期课程，提高了本学期考试成绩，还提前学完了三年全部的英语课程，识记了在校五年才能学完的词汇。所以，出现了整班小学毕业生能做中考试卷、成绩优异的奇迹。传统的补课方法一般只是补习当学期的知识，头痛医头、脚痛医脚，哪里不会补哪里。

四是老师也很轻松。老师主要是管理、引导学生学习，创造良好的学习氛围，培养学生的竞争意识（学习系统本身也随即显示学生的学习进度和班内名次）。只需简单备课，不需要批改作业和试卷。与传统课堂教学相比，教师的工作量还不足四分之一。

五、实验过程面临的问题及结果

有了软件和硬件的支持，学校各部门的配合，我们满怀信心和期待正式开课实验。然而事情并不像期待的那样顺利。在第一次上课过程中就发现人为不可逆转的因素。

1.网络原因

这里的电脑虽新，速度虽快，可网速不能满足需要。据专门负责的微机老师介绍，此处的电脑上网受保定市教育局控制，所用的端口和学校的网络不是同一个，如果私自更改上网速度会造成保定市教育局网络瘫痪。当30名同学同时实验下载flash插件时速度极慢，需要长时间等待，又无所事事，心里很浮躁。有时学生禁不起长时间等待，总觉得下载出了问题，就选择关闭，可重新下载就等于重新等待。

2.电脑设置本身的问题

学校为了保护电脑不被学生恶意破坏，程序设定为不能保存临时文件。上第一节课下载完，退出自己的学习界面后，紧接着上第二节课的其他同学进入自己的账号时，又需要重新下载。

3.学生的现状局限

我校是全日制寄宿高中，学校各科课程安排紧张，统一学习爆破英语的时间本已不足，在实验过程中还发现以下问题：六班学生来自农村，大部分都没有接触过电脑，稍微有些障碍就举手提问，老师也是手忙脚乱；八班学生虽然来自于本市，但每周只有一天回家时间，除了完成各科作业外，加上家长对学生上网学习心存顾虑，同学们在家继续学习爆破课程的机会很少。

六、实验的反思

虽然实验结果不尽如人意，也没有达到预期效果，作为参与实验的老师，经过研讨和反思，提出以下几点，和课题组的各位专家一起思考。

1.和家长沟通

我校大部分学生家长的观念中都认为网络的害处远远大于益处，尤其是对于青春期的高中生。所以，家长们都严格限制学生上网。在实验过程中，有学生家长打电话询问是不是有网上学习这回事。所以我们认为，除了要给学生老师培训外，还要通过某种途径让家长们了解“爆破英语”，得到家长的支持，才能顺利实验。

2.电脑和网络支持

其实一般家里和办公用的电脑和上网速度都是可以参加“爆破英语”学习的，只不过我们学校确实是电脑和网络不搭。学生机房的电脑是2002年购买的，速度跟不上要求。配置电脑的新机房网速远远慢于老师办公室和学生学习用机房的网速。

3.学生基本的电脑知识

参与实验的学生要会基本的电脑操作，会修改密码，关键是懂得下载。

4.学习频率和时间

“爆破英语”的学习频率是以艾宾浩斯记忆曲线来设计的。由于学生寄宿在学校，而微机房资源有限，在实验过程中我们因为其他年级的计算机学业水平测试中断学习2次，破坏了记忆规律，所以没有达到很好的效果。

七、结束语

实验结果虽然不像想象的那样完美，但“爆破英语”的理论基础和实施方案并没有问题，我们的实验老师对此是深信不疑的，否则也不会参加这次的课题。只不过是没有充分考虑学生和学校的实际情况。如果能和家长好好沟通，走读的同学能在家每周进行2到3次的学习，效果应该会相当不错，肯定比只背课本上的单词效果好得多。因为他调动了学生尽可能多的感官，视觉、听觉、触觉，而且这个学习软件是音，形，意，例句和自我检测相结合。所以，如果有条件的话，我们还是希望有机会参与此实验，调整好我们的工作思路。我们对“爆破英语”充满信心。

附录2：爆破英语问卷调查

（爆破英语实验结束时，共发下去60份调查问卷，收回57份，现在把有代表性的调查结果摘要如下。）

1.爆破英语学习对你的英语学习有哪些帮助？（详写）

高鑫鑫：爆破英语使我的英语成绩大幅度提高，对单词的记忆更加深刻，通过反复练习，单词记得更牢，更准。

王瑞：有助于提高记忆单词的能力以及单词的发音。

于森：爆破英语让我对英语的学习有了时间性，提高了学习兴趣。单词不断重复出现，可以不断巩固所学知识。

赵月：英语单词记忆的更清楚，对于单词之间的关系和意义更加了解。

李秋月：帮助我巩固已学知识，提高了我对英语的兴趣和学习能力，夯实基础，再次提升。

周智义：通过爆破英语的学习，我的发音比以前准确多了；记忆单词的能力也有了明显进步。而且在学习过程中，通过和其他同学比较，也增强了我的上进心。

潘林：单词发音更准一些，听力也明显提高。而且在这个过程中让我养成了手，心，口并用的习惯。

吕梦谣：首先，用爆破英语学习大大增加了学习的新鲜感，让我不再感觉枯燥乏味。其次，爆破英语学习不再只局限于书本上，而是活灵活现的展现在电脑上，使我真正做到了“眼到，口到，心到”最后：爆破英语学习时，提高了学习效率，不仅节约了时间，并且使记忆更为深刻。

管婷：使用爆破英语，让我对每个知识点都能充分掌握，还能大大提高我的听力水平。

李瑞迎：培养学习兴趣，强化单词记忆。以前背英语单词觉得枯燥，往往背上一两遍就进行不下去了，当时记住了，过一段时间就会忘。爆破英语课堂中，电脑系统让我反复记忆单词，而且每一小节后就会自我检测，让我对单词记忆的非常牢固。同时，因为是网上学习英语，新鲜感浓厚，不知不觉提升了学习英语的兴趣。

林晓颖：把握整体框架，有助于学习记忆。自主学习，弹性学习，既可以加深课本理解，又可以拓展书本内容和加大知识面。

2.你认为爆破英语还能从哪方面改善来取得最佳效果？

高鑫鑫：口语练习对发音进行纠正，提高能力。

王瑞：纠正发音。

于森：学单词时应该增加单词在句子中出现的频率。必要时将陌生的单词放置于语境中，让学生翻译，再给出适当答案。

赵月：可以加一些语法方面的知识。

李秋月：可以增加学生和老师互动的板块。

周智义：最好能和老师视频交流。

潘林：和名师视频对话。

吕梦谣：在进入学习前，步骤和程序更少一些。

管婷：在教学之余，设置一些智力问答或小游戏，使学习和娱乐结合到一起。

李瑞迎：尽可能再人性化，系统自动记录学习过程中的薄弱环节，每次登陆时进行一定程度的复习和检测。

林晓颖：单词拼写记忆，整体记忆，不用死记硬背。

3.对网络与学科知识整合的这种学习方法有什么感想？

高鑫鑫：更加牢固。

王瑞：有助于提高英语水平，整体提高成绩。

于森：这种方法利用先进技术提高了学习的积极性，有利于学生对知识的掌握。

赵月：让学生感到新鲜，提高学习兴趣，并取得更好成绩。

李秋月：很新鲜有趣，因材施教，方法很好。

周智义：可以帮助我们在网络上及时补充，帮助我们预习复习，是一种不错的方法。

潘林：拓宽了学习途径，使我的知识储备更充足，清楚的知识网络使头脑更清晰，有利于英语的提高。

吕梦谣：这种学习方法是一种比较科学的方式，促使学习内容在学生脑子里更为具体化，有助于加深记忆。

管婷：很好，能够充分快速的学习。

李瑞迎：这种方法大胆而新颖，非常成功地培养学生的学习兴趣。但是对于自制力较差的同学，还应该想办法避免他们深陷网络。

林晓颖：充实课余学习，对课本起到补充辅助作用，培养自主学习能力。

4.作为高中生，在时间、课业比较紧张的情况下，你认为学辅资料必要吗？若需要，较实用是什么样子？请描述。

高鑫鑫：通俗易懂，简洁明了的。

王瑞：有必要。全部是典型的题目最好，可以简短学习时间提高学习效率。

于森：有必要，较实用的应该是题目不多，但习题有代表性，“言简意赅”的同步效果。

赵月：有必要，又对课本知识的解释总结，有解析十分清楚的针对章节的题目和答案。

李秋月：必要，多层次，由简入深，有历年考题分析，也有新题奇题。

周智义：有必要。较实用的就是能把知识点统一总结，能有较详细的解释。

潘林：必要。要有较详细的解释。

吕梦谣：必要。学辅资料不必补充太多的延伸知识，但应该包含将老师没有细节化的却是必考的内容。

管婷：有必要。紧追课本，知识点全，解析清楚，完整。题目设置全面，有针对性。

李瑞迎：有必要。要学习重点单词短语和语法，进行模块练习。

测螺线管磁场实验报告第5篇

图1 图1是一个长为2l，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。当导线中流过电流I时，由毕奥—萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度为

式中，为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P点到螺线管中心处的距离。在SI单位制中，B的单位为特斯拉（T）。图1同时给出B随x的分布曲线。

磁场测量的方法很多。其中最简单也是最常用的方法是基于电磁感应原理的探测线圈法。本实验采用此方法测量直螺线管中产生的交变磁场。下图是实验装置的实验装置的示意图。

图2 当螺线管A中通过一个低频的交流电流i(t)= I0sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场B(t)= Cpi(t)= B0sinωt其中Cp是比例常数，把探测线圈A1放到螺线管内部或附近，在A1中将产生感生电动势，其大小取决于线圈所在处磁场的大小、线圈结构和线圈相对于磁场的取向。探测线圈的尺寸比较小，匝数比较多。若其截面积为S1，匝数为N1，线圈平面的法向平面与磁场方向的夹角为θ，则穿过线圈的磁通链数为:

Ψ = N1S1B(t)cosθ

根据法拉第定律，线圈中的感生电动势为：

通常测量的是电压的有效值，设E(t)的有效值为V，B(t)的有效值为B，则有，由此得出磁感应强度：

其中r1是探测线圈的半径，f是交变电源的频率。在测量过程中如始终保持A和A1在同一轴线上，此时，则螺线管中的磁感应强度为

在实验装置中，在待测螺线管回路中串接毫安计用于测量螺线管导线中交变电流的有效值。在探测线圈A1两端连接数字毫伏计用于测量A1中感应电动势的有效值。

使用探测线圈法测量直流磁场时，可以使用冲击电流计作为探测仪器，同学们可以参考冲击电流计原理设计出测量方法。

测螺线管磁场———实验内容

1．研究螺线管中磁感应强度B与电流I和感生电动势V之间的关系，测量螺线管中的磁感应强度。2．测量螺线管轴线上的磁场分布。

测螺线管磁场———实验仪器

图 1 : 测量螺线管内磁场实验装置全貌

测量螺线管内磁场实验仪器包括：铜导线螺线管、霍尔元件（轴向磁场探针）、（毫）

特斯拉计、电流源。

图 2 : 铜导线螺线管

图 3 : 霍尔元件（轴向磁场探针）

上图为轴向磁场探针，伸入螺线管中用于测量磁场强度，探针的另一端接在特斯拉计之

上，由特斯拉计给出磁场强度的读数。

图 4 :（毫）特斯拉计

给出磁场强度的读数。与测量直流导体外磁场中使用的特斯拉计相似。

图 5 : 电流源为铜导线螺线管供电，产生磁场。

实验重点

1．掌握探测线圈法测量交变磁场的方法。2．测量螺线管轴线上的磁场分布。3．加深理解电磁感应定律及磁场的特征。实验难点

1．探测线圈法测量磁场的线路设计与连接，包括单刀双掷开关及交流毫伏计的使用。

2．低频信号发生器的使用。3．互感现象的观察及线路设计。操作指导

一、主窗口

在系统主界面上选择“螺线管磁场及其测量实验”并单击，即可进入本仿真实验平台，显示平台主窗口——实验室场景，看到实验台和实验仪器。

二、主菜单

在主窗口上单击鼠标右键，弹出主菜单。主菜单下还有子菜单。鼠标左键单击相应的主菜单项或子菜单项，则进入相应的实验部分（图1）。

图1 实验应按照主菜单的条目顺序进行。1．实验简介

选择主菜单的“简介”并单击可打开实验简介文档（图2）。

图2 鼠标移到上面蓝条处将显示操作提示，双击即可返回实验平台。2．实验仪器

选择主菜单的“实验仪器”并单击可打开实验仪器文档，操作与查看实验简介完全类似。3．实验原理

包括子菜单项“实验原理一”和“实验原理二”。

选中“实验原理”的“实验原理一”子菜单项并单击，将显示实验原理一，如图3。

图3 用鼠标操作滚动条，可使画面上下滚动。

鼠标移到上面蓝条处将显示操作提示，双击可返回实验平台。

选择“实验原理”的“实验原理二”子菜单项并单击，将显示实验原理二，与“实验原理一”操作相同。4．实验接线

选择“接线”并单击进入接线界面。本实验中晶体管毫伏表读数会随时间产生漂移，所以做本实验的关键是要对晶体管毫伏表经常短路调零以消除误差。为方便计，宜加一单刀双掷开关。正确接线图（不止一种）可参见图4。

图4 接线时选定一个接线柱，按住鼠标左键不放拖动，一根直导线即从接线柱引出。将导线末端拖至另一个接线柱释放鼠标，即可连接这两个接线柱。删除两个接线柱的连线，可将这两个接线柱重新连接一次。

接线完毕单击鼠标右键弹出菜单，选择“接线完毕”来判断接线是否正确，接线正确后才能开始实验。选择“重新接线”可删除所有导线。5．实验内容

接线正确后此菜单项才会有效。此菜单包括子菜单项“内容一”、“内容二”和“内容三”。单击子菜单项“内容一”即可进入实验内容一进行实验，如图5。

图5 仪器的基本操作方法

(1)旋钮的操作方法：所有的旋钮，其操作方法是一致的，即：用鼠标右键单击，则旋钮顺时针旋转；用鼠标左键单击，则旋钮逆时针旋转。包括旋钮“输出调节”，“调零旋钮”，以及频率调节。

(2)按钮的操作方法：用鼠标左键单击即可按下或弹起按钮。包括“衰减”和“频率倍乘”按钮。

(3)拨动开关的操作方法：操作非常简单，用鼠标左键单击开关即可改变开关的状态。

(4)探测线圈的粗调和细调，单刀双掷开关的操作和旋钮的调节一样。(5)毫伏表“量程”的调节和开关的操作一样。(6)单刀双掷开关的刀打到左边是调零位置，可调节“调零旋钮”调零；打到中间是断路位置；打到右边是测量位置，可以测量电路的电压。

在此界面的上部单击鼠标右键将弹出主菜单，做完实验内容一后选择实验内容

二、实验内容三继续实验。

实验时点击“实验参数”可打开实验参数文档，双击其上的蓝条关闭此文档；点击“实验内容”打开实验内容文档，双击其上的蓝条关闭此文档；实验时按实验内容文档的步骤进行实验，点击“数据记录及处理”打开数据处理窗口，将测量数据记录到相应的位置，数据处理窗口如图6。

图6 输入数据时在所要输入的空格处单击鼠标左键，再用键盘输入数据即可。画线时先在坐标图上单击鼠标左键描点，描点完毕点击“画线”可画线，如描点错误可在错点处再单击鼠标左键即可删除该点，点击“清画布”可删除所有点，点击“返回”返回实验操作界面。6．实验报告

实验二,碰撞实验报告第6篇

级软件工程班

候梅洁 1 ４04702 １【实验目得】

1.掌握气垫导轨得水平调整、光电门及电脑通用计数器得使用。

2.学会使用物理天平． 3.用对心碰撞特例检验动量守恒定律。

4.了解动量守恒定律与动能守恒得条件.

碰撞前后得动量关系为: ｍu＝(m+ｍ）v

动能变化为: ΔE=1/2(m＋m)v－1/2mu 【实验步骤】

1.用物理天平校验两滑块得(连同挡光物）得质量 m 及ｍ,经测量 m=136、６0g、ｍ=344、02g 2.用游标卡尺测出两挡光物得有效遮光宽度，本实验中Δs＝Δｓ＝5、00cm 3.将气垫导轨调水平.（1）粗调:调节导轨下得三只底脚螺丝,使导轨大致水平（观察导轨上得气泡,若气泡位于最中央,说明已调平).（2）静态调平:接通气源,将滑块放在导轨上，这时滑块在导轨上自由运动，调节导轨得单脚底螺丝，使滑块基本静止（不会一直向单一方向运动)（3）动态调平:将两个安装在到导轨上得光电门相距６0cm 左右．在滑块上安放ｕ型挡光片,接电脑通用计数器得电源,打开电源开关,将电脑计数器功能置于“s2”挡.轻轻推动滑块,分别读出遮光片通过两个光电门得时间Δt 与Δt，它们不等,则反复强调单脚螺丝,使它们相差不超过千分之几秒,此时可认为气垫导轨基本水平。

4.完全弹性碰撞

适当放置光电门得位置，使它能顺利测出两个滑块碰撞前后得速度，并在可能得情况下,使两个光电门得距离小些。每次碰撞时,大滑块得速度不要太大,让两个滑块完全碰撞两次，分别记录每次得滑块得速度并结算出:(注意速度方向)动量得变化大小Ｃ=(mｖ+mv)/(ｍｕ+ｍu)恢复系数 e=(v—ｖ）／(ｕ—u）

(v—v 为两物体碰撞后相互分离得相对速度,u－ｕ则为碰撞前彼此接近得相对速度）

【注意事项】

1.严格按照在操作规范使用物理天平； 2.严格按照气垫导轨操作规则； 3.给滑块速度时速度要平稳,不应使滑块产生摆动;挡光框应与滑块运动方向一致,且其遮光边缘应与滑块运动方向垂直;

4.挡光框应与滑块之间应固定牢固,防止碰撞时相对位置改变,影响测量精度.【思考题】

1.动量守恒定律成立得条件就是什么?

系统所受得外力之与为 0 2、滑块距光电门近些好还就是远些好？两光电门间近些好还就是远些好?为什么？

滑块距光电门近些好，两光电门间近些好，因为气垫导轨上仍然就是存在微小得摩擦得,滑块与光电门之间、两光电门之间得距离尽可能得小，可以减小实验误差。

【实验结果与分析】

((均以轻滑块得初速度方向为正方向))

第一组实验：