oPhysics 提供哪些物理主题的模拟?

oPhysics 是一个以交互式物理模拟(Interactive Physics Simulations)为主的网站,首页按主题列出了可直接打开的模拟页面。它适合需要直观观察物理过程的学生和教师,用于理解概念、验证公式或课堂演示;但网站本身不提供课程讲解或习题答案,模拟结果需要使用者自行解读。

根据首页目录,模拟覆盖以下主题。

运动学(Kinematics)

  • 矢量加法与减法、矢量分量、矢量加减练习
  • 一维匀加速运动:运动图像、位置—速度—加速度随时间变化的图像
  • 可调节加速度的运动学图像、一维速度—时间图像
  • 一维运动:双物体系统
  • 抛体运动:探索抛体运动概念、抛体运动(“让猴子安静”经典问题)
  • 相对速度:小船渡河

力与运动(Forces)

  • 摩擦:水平面上拉箱子、斜面上的静摩擦与动摩擦
  • 带摩擦的斜面、双质量与滑轮系统
  • 单摆、锥摆、锥摆的 3D 表现
  • 椭圆轨道与开普勒第二定律

守恒定律(Conservation)

  • 机械能守恒:竖直弹簧上的质量
  • 动量与能量:弹性碰撞与非弹性碰撞、爆炸碰撞
  • 弹道摆、弹道摆“测验”
  • 质量落到振动质量上
  • 质心:漂浮木筏上的人

波与振动(Waves & Oscillations)

  • 简谐运动、圆周运动与横波的关系
  • 简谐运动:弹簧上的质量、振动图像测验、简谐运动教程
  • 波的基础与波的种类、波的特征与术语、声波
  • 反射、共振、干涉与叠加(两组)、干涉与驻波
  • 弦上驻波、开管空气柱共振、闭管空气柱共振、驻波模拟
  • 拍(干涉:拍)、多普勒效应
  • 波脉冲干涉与叠加(两组)、波脉冲叠加练习、横波叠加
  • 振动与相移、纵波、纵波与横波基础
  • 波脉冲反射(自由端与固定端)、空气柱共振与纵波
  • 多普勒效应与音爆、三维波干涉、表面波

光学(Light)

  • 光的混色、颜料混色、光的偏振
  • 双缝衍射与干涉、双缝干涉、衍射光栅激光实验
  • 薄膜干涉、反射与折射、光的色散
  • 平面镜、凹面镜与凸面镜、iPad 球面镜模拟
  • 凹透镜与凸透镜、iPad 透镜模拟

如何选择使用

需求 建议
理解单个概念(如矢量分解、驻波形成) 直接打开对应主题的模拟,调整参数观察变化
课堂演示 选择图像或动画直观的条目,如运动图像、驻波、双缝干涉
练习与自测 使用带“Practice”“Quiz”字样的页面,如矢量加减练习、振动图像测验、弹道摆测验
移动设备使用 部分条目专为 iPad 提供,如球面镜模拟、透镜模拟

网站首页只按主题罗列模拟入口,没有统一的课程顺序或难度分级。若不清楚从哪开始,可先按当前学习的章节主题定位,再在同一主题下从基础条目(如“波的基础与波的种类”)过渡到综合条目(如“干涉与驻波”)。

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