免费单摆实验模拟器

单摆实验模拟器 改变摆长、质量、角度和重力,观察哪些因素影响周期

单摆实验模拟器让学生调节摆长、摆球质量、初始摆角和重力环境,同时查看单摆动画、角位移图像、理论周期、实验周期、频率和最大速度的实时变化。

适合单摆周期作业、重力环境对比、周期实验和实验报告练习。

单摆实验模拟器交互实验

从这里开始使用单摆实验模拟器:设置摆长、质量、初始摆角和重力,并把 T = 2π√(L/g) 的理论周期与动画实验周期和实时角位移图像进行对比。

单摆实验模拟器控制项

改变摆长、摆球质量、初始角度和重力环境,测试哪些输入会影响周期。

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虚拟单摆实验室

地球

运行中
小角度模型 T = 2π√(L/g)
当前角位移 20.0°
20°

单摆实验模拟器实时结果

哪些因素影响周期?

摆长 影响
重力 影响
质量 基本不影响

角位移

单摆实验模拟器角位移图像

0.50 Hz
45° 0 -45° 0 8.0 s

单摆实验模拟器周期对比

理论周期

2.01 s

实验周期

2.02 s

频率

0.50 Hz

最大速度

1.09 m/s

理论与实验对比

单摆实验模拟器使用理想单摆模型。理论周期采用小角度公式,实验周期会在较大摆角时加入小幅度修正。

单摆实验模拟器实验流程

单摆实验模拟器把控制项、动画、公式和图像连接起来,让学习者看清摆长和重力为什么会改变周期,而质量为什么基本不改变周期。

单摆实验模拟器实时控制

调节摆长、摆球质量、初始摆角和重力环境,然后观察摆动动画和结果卡片立即更新。

单摆实验模拟器界面,包含摆长、质量、角度、重力控制项、摆动动画、理论周期和实验周期

单摆实验模拟器理论对比

对比地球、月球、火星和自定义重力的结果,同时通过单摆实验模拟器查看角位移图像并理解哪些因素影响周期。

单摆实验模拟器对比图,展示地球、月球、火星单摆、周期图表、摆长影响和质量测试

单摆实验模拟器快速指南

使用这份单摆实验模拟器指南,把单摆变量、周期公式、重力环境和实验结论联系起来。

01

设置单摆实验模拟器

选择摆长、摆球质量、初始摆角和重力环境。可以先用地球、1 m、20° 作为常见课堂设置。

  • 使用较小摆角,可以更接近 T = 2π√(L/g)
  • 切换到月球或火星,观察重力如何改变周期
打开模拟器
02

测试单摆实验模拟器变量

一次只改变一个输入。增大摆长会让摆动变慢,改变重力可比较不同天体,改变质量则可验证质量基本不控制周期。

  • 做质量测试时保持摆长不变
  • 对比 0.5 m 和 2 m,可以更明显地看到摆长影响
查看功能
03

解读单摆实验模拟器结果

使用理论周期、实验周期、频率、最大速度和角位移图像,写出清晰的实验结论。

写实验报告时,可以说明理想单摆周期主要取决于摆长和重力,而不是摆球质量。

阅读 FAQ

单摆实验模拟器功能

这些单摆实验模拟器功能让单摆实验更直观、可重复,也更容易解释。

单摆实验模拟器摆长控制

从短摆到长摆移动,观察周期随摆长平方根增加而变长。

改变摆长

单摆实验模拟器重力环境

在地球、月球、火星或自定义重力之间切换,比较 g 对摆动的影响。

选择重力

单摆实验模拟器动画

观察摆球、摆角弧线和实时角位移读数。

观察摆动

单摆实验模拟器周期计算

把小角度理论周期与动画实验周期放在一起比较。

对比周期

单摆实验模拟器图像

通过角位移图像理解位移、频率和往复振动。

绘制角位移

单摆实验模拟器分享

复制可恢复摆长、质量、角度和重力设置的结果链接。

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单摆实验模拟器学习场景

单摆实验模拟器帮助学习者从背公式走向可观察的实验依据。

学生使用单摆实验模拟器

在测验前练习周期、频率、最大速度和角位移问题。

学习
立即练习

教师使用单摆实验模拟器

演示摆长和重力为什么影响周期,而质量在理想模型中为什么基本不影响周期。

课堂
讲解单摆

实验预习使用单摆实验模拟器

在真实单摆实验前预览变量控制、理论周期和实验对比。

预习
准备实验

复习使用单摆实验模拟器

无需重新搭建器材,就能比较地球、月球、火星和自定义重力。

复习
对比重力

单摆实验模拟器之后还可以使用这些工具

使用单摆实验模拟器之后,可以继续尝试其他免费的浏览器模拟器,练习物理、科学、学校、数学或规划主题。

Arduino 模拟器

在浏览器中拖拽 LED、电阻、按钮、电位器和蜂鸣器,运行入门 Arduino 电路草图。

Arduino 模拟器预览,展示浏览器电路工作区、代码面板和串口监视器
打开模拟器

重力模拟器

把行星、恒星和黑洞放进 N-body 物理沙盒,并使用可分享预设。

重力模拟器工具预览图,展示浏览器模拟器界面和结果
打开模拟器

机翼模拟器

输入迎角、空气速度、翼面积、空气密度和机翼形状,估算升力、阻力、升阻比和失速风险。

机翼模拟器预览,展示气流线、机翼控制、升力、阻力和失速风险
打开模拟器

地震建筑模拟器

输入建筑高度、楼层数量、材料、结构类型、地震震级和地基条件,观看晃动动画并比较抗震风险。

地震建筑模拟器预览,展示建筑在振动台上晃动、材料对比和风险评分
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抛物线运动模拟器

设置初速度、角度、高度、重力和空气阻力,对比轨迹动画、最高点、飞行时间和水平距离。

抛物线运动模拟器预览,展示轨迹控制、曲线动画和结果指标
打开模拟器

停车距离模拟器

输入车速、反应时间、天气、路面、轮胎和车辆类型,对比反应距离、刹车距离和总停车距离。

停车距离模拟器预览,展示刹车距离控制、道路场景和结果指标
打开模拟器

太阳能板模拟器

输入地区、屋顶面积、太阳能板数量、单块功率、朝向、倾角、遮挡和电价,估算发电量、节省电费和回本周期。

太阳能板模拟器预览,展示屋顶太阳能板、发电量、节省电费和回本对比
打开模拟器

日食模拟器

输入城市或坐标,选择日食事件,估算本地可见性、开始和最大遮挡时间、遮挡比例与安全提醒。

日食模拟器预览,展示日食路径、本地可见结果、时间轴和观测安全提醒
打开模拟器
查看全部模拟器

单摆实验模拟器 FAQ

快速了解单摆实验模拟器中的摆长、质量、重力、角度、周期、频率和 T = 2π√(L/g) 公式。

单摆实验模拟器免费吗?

是的。单摆实验模拟器可直接在浏览器中运行,不需要账号或安装。

单摆实验模拟器使用什么公式?

单摆实验模拟器用小角度单摆公式 T = 2π√(L/g) 计算理论周期,其中 L 是摆长,g 是重力加速度。

质量会改变单摆实验模拟器中的周期吗?

在理想单摆实验模拟器模型中,改变摆球质量不会改变周期。摆长和重力控制周期,质量只改变视觉上的摆球大小。

单摆实验模拟器为什么显示实验周期?

单摆实验模拟器会对较大的初始摆角加入小幅度修正,并把动画实验周期与小角度理论周期进行对比。

单摆实验模拟器能比较地球、月球和火星吗?

可以。单摆实验模拟器包含地球、月球、火星和自定义重力,因此学生能看到相同摆长在较低重力下会得到更长周期。

立即开始单摆实验模拟器

打开单摆实验模拟器,设置摆长、质量、角度和重力,然后观察摆动动画和角位移图像实时更新。

对比理论周期和实验周期,测试质量影响,并解释哪些变量决定单摆周期。

单摆实验模拟器只会在用户主动复制时生成带参数的结果链接。