利用MATLAB对物理学进行计算机仿真的过程

(1) 描述实验仿真问题，明确仿真目的。

(2) 实验原理的描述。

(3) 数学模型的建立：根据实验相关知识，实验数据，按照物理原理确定模型的类型、结构及参数。要注意确保模型的的有效性和简易性。

(4) 仿真：根据数学模型的形式，采用MATLAB语言将数学模型转换成能在计算机上运行的程序或其它模型（比如用simulink），编写出相应的程序。

(5) 实验运行：设定实验环境/条件和记录数据，进行实验，并记录数据。

(6) 对仿真结果思考分析：根据实验目的和要求对实验所得结果进行分析思考，能够修改实验程序的相关参数或写出新的实验程序，重新运行程序，对比所得结果。

静电场与电位线

实验目的

1．了解用模拟法测绘静电场的原理和方法。

2．学会用静电法测绘静电场的方法。

3．增强对静电场的感性认识。

实验原理

1．用模拟法测量静电场的条件

根据实验目的来确定研究对象，由于用实验的方法直接描绘两等量异种点电荷形成的电场的等势线，相当困难，理论上可以证明：从无穷大薄而均匀导体平面上两点引出电极（只要薄导体边缘离两电极足够远即可），连接到电源的正负极，则导体平面上恒稳电流电场的分布在形式上与两等量异种点电荷周围静电场的分布相似，正负两电极对应于静电场中的等量正负点电荷，恒稳电流的电场容易探测。所以，采用在导电纸上形成的电流场来模拟两等量异种点电荷的静电场，并应用了连接两个电势相等的点的导线（电流计）中没有电流流过的原理，把电场中电势相等的点找出来，依据等势点描出等势线。 

如果两种场遵守的物理规律形式上相似，就可以用便于测量的场代替不易测量的场，用电流场模拟静电场是研究静电场的一种最简便的方法。静电场和电流场都遵守拉斯方程。例如这两种场都可以引入电位U：都遵守高斯定理。如果电流场的电极与静电场中的带体形状、位置及电位都相同，这两种场在空间的分布就完全相同。

本课题主要是以Matlab为试验平台，以m语言为编程语言，通过编程实现对物理学中电磁学、光学、波动学部分实例的模拟仿真，同学们通过上机实现本实验指导书所给的例子，加深对物理学知识的理解和增强同学们的动手实践能力。有能力的同学还可以自己编程实现书上的例子或者自己在实践中遇到的问题。同时，通过上机实践也可以达到熟悉Matlab这个软件的目的。

本课题最终期望是同学们通过实验提高对学习物理的兴趣，在遇到实际的物理问题时，可以用Matlab这个强大的软件来解决问题，把我们所学到的知识灵活的应用的实际中。同时可以熟悉Matlab这个软件，逐步的学习它的其他功能。