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物理实验室 · 操作文档

物理实验室 · 操作文档

工具入口:小程序首页 → 「物理实验室」包含功能:物理常数、常用公式、单位换算、模拟实验、物理计算适用版本:功能以线上体验版为准


一、功能简介

一句话:一个物理「查 / 玩 / 算」的工具,分 速查 / 模拟 / 计算 三大能力域。

能力域
内容
速查
物理常数(31 个)、常用公式(72 条,按章分组)、单位换算(11 类物理量)
模拟
抛体运动、单摆、波与驻波、光的折射、电路串并联
计算
运动学、电学、光学、量纲分析

数据源:CODATA 2018 推荐值(NIST,公有领域)与 SI 定义。


二、操作步骤

1. 速查 · 物理常数

进入默认停在「速查 → 常数」:

• 顶部分类胶囊(全部 / 基本常数 / 粒子 / 电磁 / 热学 / 原子 / 力学 / 能量)可筛选;

• 搜索框支持按符号或名称检索(如 光速 或 c);

• 列表每项显示符号 + 中文名 + 数值单位 + 分类;点条目看详情。

物理实验室 · 物理常数

2. 常数详情

弹出的详情卡显示:中文名 / 英文名、符号与分类标签、数值 + 单位、不确定度(若有)、备注,并标注数据源。

点卡片外的灰色遮罩或「关闭」收起。

物理实验室 · 常数详情

3. 速查 · 常用公式

切到「公式」tab:

• 未检索时按章节分组(力学 / 电磁学 / 热学 / 光学 / 声学·振动波 / 近代物理),每组显示条目数;

• 每项显示公式名 + 表达式;

• 搜索框支持按公式名或关键词检索(如 动能 或 mc²)。

物理实验室 · 常用公式

4. 公式详情

点公式弹出详情,含表达式、变量含义、适用条件、示例(视数据而定)。

物理实验室 · 公式详情

5. 速查 · 单位换算

切到「换算」tab:

• 先选物理量(长度 / 质量 / 时间 / 温度 / 力 / 能量 / 功率 / 压强 / 电荷 / 角度 / 体积);

• 选从 / 到单位(中间 ⇄ 可一键互换),输入数值即得结果;

• 下方「常用换算」列出 1 当前单位 ≈ 若干其它单位 的速查表。

例:1 m = 100 cm。

物理实验室 · 单位换算

6. 模拟

切到「模拟」,是一组「点开一个实验、拖动参数看现象」的交互实验:

物理实验室 · 模拟

以抛体运动为例:拖动「初速度 v₀」「发射角 θ」滑块,或切换重力场(地球 / 月球 / 火星)与空气阻力(无 / 弱 / 强),实时看到轨迹曲线与射程 / 最大高度 / 飞行时间结果,可「暂停 / 重置」。

物理实验室 · 抛体运动

7. 计算

切到「计算」,是一组「填任意 3 个量、解出其余」的计算器:

物理实验室 · 计算

以运动学为例:填 v₀ / v / a / s / t 中任意 3 个,点「计算」即解出其余(结果中用「已知 / 解得」标注);也有「清空」「自由落体示例」快捷键。

物理实验室 · 运动学计算


三、模块一览

段
模块
说明
速查
物理常数
31 个常数,按符号 / 名称检索 + 详情
速查
常用公式
72 条公式,按章分组 / 关键词检索 + 详情
速查
单位换算
11 类物理量,从 / 到单位互转 + 常用换算表
模拟
抛体运动
初速 · 角度 · 重力 → 轨迹与射程
模拟
单摆
摆长 · 振幅 · 阻尼 → 周期实测
模拟
波与驻波
双源干涉 · 波节波腹
模拟
光的折射
斯涅尔定律 · 全反射临界角
模拟
电路串并联
等效电阻 · 电流 · 功率
计算
运动学
v₀ v a s t 知三求一
计算
电学
欧姆定律 · 功率互解
计算
光学
折射 · 薄透镜成像
计算
量纲分析
量纲向量 · 单位推导 · 方程验证

四、注意事项

• 需联网:速查数据(常数 / 公式 / 换算)在服务端,查询接口须联网;接口走应用签名,一般免登录可用。

• 计算器本地算:模拟与计算器均为本地运算,不依赖服务端。

• 单位换算的适用范围:温标等带偏移量的换算按「A → SI 基准 → B」处理(base = v·fA+oA; result = (base−oB)/fB)。

• 计算器需要至少 3 个已知量:不足 3 个会提示「至少填 3 个量才能解出其余」。

• 模拟的两种求解:无空气阻力时用解析解;有阻力时按 0.02s 步长做数值积分,轨迹会显示不对称。

• 数据源署名:常数来自 CODATA 2018 推荐值(NIST,公有领域);单位体系基于 SI 定义。

• 「物理实验室服务未开启」:后端数据未就绪时会显示此提示,稍后重试即可。

物理「查/玩/算」的工具,分速查/模拟/计算三大能力域

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