虚拟实验室Proteus在物理教学中的应用
殷建彬
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山东省宁阳第一中学 殷建彬 [学员] 2008年7月17日 10:22:10
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作者的话：有关Proteus，我写了系列文章，准备发表在中学物理教学参考，但是他们不知道是什么。后来电子报把我的文章全部发表，如果大家感兴趣，我一一贴出来！但是我不知道怎么处理图片，请大家帮忙！
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 Files\Labcenter Electronics\Proteus 6 Professional\SAMPLES\Animated 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 Files\Labcenter Electronics\Proteus 6 Professional\SAMPLES\Animated 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电平输入端的 按钮，输入端的电平有0变为1，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。
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