田 雷



Matlab在中学物理教学与研究中的应用案例

田 雷

遵化市第一中学 河北遵化 064200

摘 要：Matlab具有卓越的计算功能和仿真可视化能力，在物理电磁学等各类场的数值仿真中具有无比的优势.本文是利用Matlab 软件进行中学物理静电场教学的典型案例.将 Matlab 引入电磁学教学 ，利用其可视化仿真功能对电磁学实验现象进行仿真模拟 ， 可使教学内容形象、生动，达到了简化理论推导过程，重视应用的目的，可提高学生的学习效率与学习积极性 ，也为教师对复杂问题研究提供了帮助.

关键词：matlab应用 静电场 仿真 可视化 物理教学

物理是一门以实验为基础的科学，物理教学需要大量实验， 但一些实验设备比较复杂并且昂贵 ，限制了实验的普及应用；另一方面 ，有些实验环境是很难满足的；另外 ，有些实验是不能直接观察的 ，或者只能观察到实验对象的局部 ，如电场、磁场、重力场等.

一、MATLAB简介

MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）之意。70年代后期，美国新墨西哥州大学计算机系系主任的CIeve Moler，在教授线性代数课时，为了让学生能使用程序进行矩阵计算，同时又不用在编程上花费过多的时间，开始着手用FORTRAN语言为学生编写使用矩阵运算程序的接口，他将这个程序取名为MATLAB，

MATLAB作为一种高级科学计算软件，是进行算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的交互式应用开发环境。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与高等数学中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解决数学计算及实时显示问题要比用编程语言做完全相同的事情简捷得多. MATLAB除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。……