矩道高中物理3D实验室(试用版EXP)

矩道高中物理VR3D虚拟仿真实验室是一款应用于高中物理教学的虚拟仿真软件。以学科核心素养为指导，以科学性、探究性、开放性为核心。每个器材都经过高精度的3D建模，可以全方位、全角度的进行展示。依托于强大的智能算法引擎和3D引擎，保障了实验数据的准确性和实验现象的高保真性。高自由度的交互特性、及时明确的操作提示和错误提示，让操作变得简捷高效。

软件特色

作为一款教学辅助工具，不仅可以最大程度地还原真实实验过程，还能够完成传统实验室中不易实现的场景，如微观实验、宏观实验以及具有一定危险性的实验等。在满足PC鼠标键盘和触屏操作的同时，还具备VR/3D沉浸式的操作模式，支持各种主流VR设备，让难以理解的知识点变得更直观、更有趣。既能适应常态化的教学需求，又能满足新技术形态下的创新教育模式。

软件功能

矩道高中物理VR 3D虚拟仿真实验室由五个模块组成，分别是：同步实验模块、力学探究模块、电学探究模块、光学探究模块和对象库模块。

同步实验模块

紧扣课程标准，贴合教学需求。实验目录按课程标准知识点划分，包含教材上的学生分组实验、教师演示型实验以及重要知识点的展示。每个实验都有实验目的、原理、器材、步骤、结论等详细的实验介绍，满足日常教学需求以及学生的预习和复习。相比于传统实验，虚拟仿真实验能够将实验中抽象、虚拟的现象给直观的表现出来，方便了学生理解，加深了学生的认识。比如微观层面的电荷分布、布朗运动等，三维的电场线、磁感线分布，不可见的电流、受力等。

力学探究模块

提供有小球、木块、平板、斜面、弧面等运动对象，弹簧、细绳、轻质刚性杆、滑轮、地面、圆弧轨道、外力等辅助对象，并集成了重力场、电场、磁场、万有引力、阻尼介质等物理环境。同时提供文本、表格、图象、图片、按钮、滑动条等工具，帮助用户显示数据、采集数据、分析数据以及自由设置所有对象的物理参数。用户可以任意组合使用，搭建自己的实验。从自由落体运动、平抛运动，到验证机械能守恒与动量守恒;从单摆、牛顿摆，到弹簧振子;从带电粒子在电场中的加速与偏转，带电粒子在磁场中的圆周运动，到粒子加速器，粒子速度选择器模型;从地球人造卫星，到太阳系的运行;从DIY实验，到搭建习题、高考真题，力学探究模块都能够进行仿真。

电学探究模块

提供有中学实验室常用的电学元器件，包括电源、电阻、灯泡、仪表、开关、电容电感、交直流发电机、电动机、电铃等数十种。每个电子元器件都可根据需要设置其物理属性，烧毁的器件也可一键修复。用户可以自由选择器件搭建各种交直流电路。例如连接串联与并联电路、用伏安法测量电阻、测量路端电压、用惠斯通电桥精确测量电阻、用电磁继电器实现对电路的简单控制等。为了方便用户更好地认识和学习电路，电学探究模块还具有实时动态显示电流流通路径及大小的功能以及生成电路图功能，同时能够实现电路图和实物电路的相互转换;此外，还提供文本、表格、图象、图片、按钮、滑动条等工具，帮助用户显示数据、采集数据、分析数据。

光学探究平台

提供有丰富的光学器件，包含平面镜、凹凸面镜、理想透镜、真实透镜、方形玻璃砖、半圆玻璃砖、三角棱镜等光学器材，点光源、线光源、平行光源、各种色光、白光、蜡烛等光源，各种色球、暗盒、字母板、辅助线等辅助器材。用户可以任意组合使用，搭建自己的实验。例如平面镜的反射实验，介质的折射实验，全反射实验等等。光学探究模块能够实现2D/3D的自由切换，2D平面视图更适用于教学，3D环境更贴近现实，能够让用户观察到光线在现实世界中真实地传播情况。

对象库模块

学习和认识实验器材的结构、用途和操作注意事项是实验的前提，也是确保实验成功和安全必不可少的一部分。物理对象库涵盖中学实验室常用的物理实验器材。所有器材都经过高精度的3D建模，重点器材能够进行拆解、组合，能够全方位无死角的展示各个细节，并对各部分结构进行名称的标注，配合详细的规格、用途和操作注意事项等文字说明，让实验前期准备达到事半功倍的效果。

矩道VR/3D实验室是矩道科技的核心产品，内容涵盖小学科学、中学物理、化学、生物。以“多一个维度看科学”为产品理念，从教学实践出发，为教师和学生提供了自主性、探究性、智能化的VR/3D探究实验平台，提供了与新课程标准知识点同步的VR/3D同步实验，提供了帮助提高学生综合实验素养的VR/3D实验对象库。

矩道VR/3D实验室采用国际领先VR/3D引擎，具有优秀的跨平台能力和拓展能力，可实现多场景教学需求。强大的智能算法引擎，科学严谨的数据计算能力，为教学的常态化应用及课程的二次开发提供强有力支撑。

软件亮点

科学性

紧扣课程标准，贴合教学需求，以学科核心素养为指导，以探究性、开放性、科学性为核心。

严谨性

实验能够逼真准确的呈现实验现象，还能提供严谨的科学实验数据。依靠后台强大的算法作为支撑，所产生的实验现象由粒子系统高度仿真真实的实现现象，实验数据真实可靠。

探究性

软件允许用户利用探究平台提供的各种仪器、器材，自由进行力学探究实验、光学探究实验和电学探究实验的搭建。老师和学生可以自主操作实验，并呈现与实际相符的现象和结果。能够让老师自由设计所需的课件素材;也有利于学生学科知识体系的建构，有利于学生动手能力的培养。

交互性

高自由度的交互特性、及时明确的操作提示和错误提示，让操作变得简捷高效。支持界面的旋转、移动及缩放，支持器材的自由拖动。支持多种操作模式，能够满足普通PC端操作，触摸屏多点触控操作，以及VR/3D沉浸式的操作模式。

高保真

所有实验中的模型均为3D高精度模型，支持无极放大，实验模型高保真。所提供的科学实验器材都是以次时代标准建模，高精度还原，呈现出极其逼真的效果。