multisim9电路仿真在高中物理电学实验中的应用
作者：梁振华
来源：《物理教学探讨 》2011年第08期
        摘要：介绍用虚拟的电子电路实验，模拟高中物理电子实验的一种教学方法。
        关键词：仿真材料；multisim9；模拟高中物理；电学实验
        multisim示波器在哪中图分类号：G633.7　文献标识码：A　文章编号：1003-6148(2011)7(S)-0053-3
       
        电子电路仿真软件multisim9提供了虚拟电子电路实验环境，操作简单、降低了实验的成本和实验风险。笔者在学校物理实验活动的过程中，指导学生利用multisim9电路仿真软件对高中阶段的一些电学实验进行的模拟。实验的效果明显，操作简单，同时也激发了学生的兴趣。以下是几个实验的实例。
       
        1　实例1.电路动态分析：分析自感现象中。开关闭合、断开瞬间的现象。
        不是一定会瞬间变量，取决于开关断开前后通过灯泡的电流大小。
       
        2　实例2.电感对交变电流的阻碍作用
       
        2.1通直流，阻交流
        在Multisim9中建立电路(图7)，用12V的直流电源供电，直流电流表A1、A2分别测量经过灯泡X1、X2的电流。
        闭合开关，电路稳定后，观察到的现象时：灯泡X1、X2的亮度相同，电流表A1、A2的示数相同。
        建立如图8所示的电路，用12V的交流电源供电，交流电流表A1、A2分别测量经过灯泡X1、X1的电流。
        闭合开关，电路稳定后，观察到的现象时：灯泡X1、X2的亮度不同，X2较亮，电流表A1的示数大于A2的示数。
       
        2.2通低频、阻高频
        在Muhisim9建立电路，如图9所示，E1为12V、60Hz的交流电源，E2为12V、200Hz的交流电源，交流电流表A1、A2分别测量经过灯泡A1、A2的电流。
        仿真之后，闭合开关，会看到如图9所示的现象，即x1较亮、x2较暗，电流表A1的示数大于A2的示数，可得到同一电感对高频交变电流有较大的阻碍作用。
       
        3　实例3.电容器对交变电流的影响
       
        3.1隔直流、通交流
        模仿电感的情况在Multisim9建立含电容器的电路，如图10所示，用12V直流电源供电。
        仿真之后，闭合开关，观察到如图10所示的现象，即X1不亮，X2亮。由现象可知直流电不能通过电容器。
        建立如图11所示电路，用12V、60Hz的交流电源供电，交流电流表A1、A2测量经过X1、X2的电流。
        闭合开关，可观察到，即X1、X2都亮，X2较亮，电流表A1的示数小于A2的示数。由现
象可知交变电流能通过电容器，电容器对交变电流有阻碍作用。
       
        3.2阻低频、通高频
        在Multisim9中建立如图12电路，E1为12V、60Hz的交流电源，E2为12V、200Hz的交流电源，交流电流表A1、A2分别测量经过灯泡A1、A2的电流。
        仿真之后，闭合开关，会看到可得到同一电容器对低频交变电流有较大的阻碍作用。
       
        3.3拓展——课后练习仿真模拟
        在人教版《物理选修3—2》第五章《交变电流》“电感和电容对交变电流的影响”一节的课后练习中，有关于耦合电容和旁路电容应用的练习。实际的实验较难实现，可以通过Multisim9进行仿真模拟。
        (1)耦合电容
        建立如图13的电路，E1直流10V电源，E2为12V交流电源，输入信号其波形如图14所示，利用示波器XSCl观察输出信号。
        仿真后，可在示波器XSCl中观察到的现象如图15所示，即输出为交流信号，这个电路起到了“隔直流，通交流”的作用。

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