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2024年4月6日发(作者:)

虚拟实验室Proteus在物理教学中的应用

殷建彬

关键字:模拟仿真 Proteus

摘要:简要介绍Proteus软件,演示Proteus自带的和中学教学有关的几个例子。

中学物理教材里有许多课堂演示试验,实际做实验时要耗

费大量的实验材料,并且有的学校还不具备做物理实验的条件。

实际上,目前有好多电脑软件能够模拟实验了。

Proteus是新的电

路设计、分析软件,它是由英国Labcenter公司(官方网站:

/)出品。最近,笔者把它用到物

理实验教学中,引起了学生的极大兴趣,收到了意想不到的效果。下

面把使用体会向大家介绍一下。

Proteus的下载和安装

首先从网站下载Proteus的

DEMO版软件,最新的版本是6.8。DEMO软件只是没有存盘的功能,

其它功能没有限制。下载时需要你填写一下所需要的组件,我们不妨

都下载下来。下载后安装,一路NEXT即可安装成功。安装后,鼠标

点击“开始”,再点击“程序”,找到“Proteus 6 Demonstration”程序,

出现如图1所示的情形。

其中ISIS是仿真模拟设计SCH设计程序,ARES是线路板PCB设计程

序。我们需要的是ISIS,点击它,打开如图2所示的界面。

我们首先体验一下它的模拟仿真的妙处。

电容充放电试验

在图2的界面,点击菜单“File”下的“Load Design”,在出

现的对话框找到Proteus的安装目录下的C:Program FilesLabcenter

ElectronicsProteus 6 ProfessionalSAMPLESAnimated Circuits文件

夹,Caps01、Caps02、Caps03是几个电容充放电的例子,我们首先

打开Caps01,在如2界面的中央出现图3所示的电路,点击左下角

的模拟调试按钮,电容就开始充电了,你会看到从电源的正极接

到电容正极的导线变成了红线,还带有红色的箭头,地线则变成了蓝

色,有蓝色的箭头;随着时间的延长,电容正极的红色“+”号越来

越多,电容负极的蓝色“-”号也越来越来越多;在充电的时候,灯

泡还在发光,当充满后,灯泡就不在发光了,效果图如图3所示。

Caps02是真正的充放电的试验,如图4所示。运行后,鼠标移

到开关SW1的处,会出现一个“+”号,点击一下,合上开关,

开始充电。充电完毕,在把鼠标移到SW1的,当出现“-”号的

时候点击一下,就断开电源了。接着合上开关SW2,电容通过小灯

泡放电,我们同时会看到小灯泡发光,一会儿,放电完毕,灯泡不再

发光。Caps03是在Caps02基础上加上了电压表和伏特表,我们可以

具体看到电压和电流是怎么变化的,情形如图5所示。

动态变化电路的模拟

在Proteus的安装目录下的C:Program FilesLabcenter

ElectronicsProteus 6 ProfessionalSAMPLESAnimated Circuits文件夹

下找到Basic02,打开它,出现如图6所示的电路。

点击模拟调试按钮

进入调试状态,把

鼠标指针移到滑动

变阻器上方的按

钮,出现“+”时,

点击鼠标的左键,

发现滑动变阻器的

滑动触头向右移

动,右侧的灯泡变得越来越亮了;鼠标点击按钮,就会出现和上面

相反的情形了。可惜这个例子没有加上电压表和电流表。

逻辑电路的模拟

新的高中物理课本已经有了逻辑电路了,在这个软件里模拟逻辑

电路非常简单,还是看一下Proteus自带的例子。打开Animated

Circuits文件夹下的Comb01,出现如图7所示的电路,这是一个与门

演示电路,电路中用红色标记出高电平,蓝色标记低电平。

在电

路的右下方还有如图8所示的真值表。

进入模拟调试状态,点击其中的一个逻辑

1,

平输入端的按钮,输入端的电平有0变为

这个时候电路与门输出端电平没有发生变

化,再点击其中的一个逻辑电平输入端的

按钮,输入端的电平有0变为1,这时与门输出端电平发生了变化,

符合真值标变化规律。Comb01-Comb06都是逻辑电路的例子,感兴

趣的读者可以试试。

通过以上的几个例子,读者朋友可能已经体会到这个软件的妙处

了,怕是对这个软件爱不释手了吧。

本文标签: 模拟点击电容所示