11–12 年级:高中物理、化学、生物、数学和计算机
运行模型,验证课本中的公式,再用详细解答进行练习。每个实验有 20 道练习题(简单、中等和困难):前 5 道免费,其余需要 SimuVeda Pro。
- 开始玩打开一个实验,按"播放"看它动起来。
- 预测改变一个滑块。先猜会发生什么,再观察。
- 练习回答实验下方的问题,检查你是否理解了。
11–12年级共 64 个实验。登录即可保存分数并在此查看进度。
计算机科学
算法模拟器
逐步观看排序、搜索、树、堆和图算法的运行过程,动画可暂停和回放。
计算机科学 · 算法、数据结构
11–12 年级 · 大学及以上11–12年级计算机科学:查找、排序和栈
启动模拟器:算法模拟器
数据库索引
在生成的数据上比较全表扫描和 B 树索引查找,改变表大小和查询选择性,统计各自访问的行数和页数。
计算机科学 · 系统设计、数据结构
11–12 年级 · 大学及以上12年级计算机科学:数据库概念与 SQL
启动模拟器:数据库索引
逻辑门
在数字电路上切换输入,从单个逻辑门到半加器、全加器和 SR 锁存器,追踪信号传播并生成真值表。
计算机科学 · 算法
11–12 年级 · 大学及以上11年级计算机科学:计算机系统(布尔逻辑)
启动模拟器:逻辑门
RSA 密码学
用两个质数生成一个示例 RSA 密钥,逐步加密和解密消息、进行签名,看看为什么分解模数就能破解密钥。
计算机科学 · 安全与编码
11–12 年级 · 大学及以上11年级计算机科学:网络安全
启动模拟器:RSA 密码学
物理
原子实验室
通过添加质子、中子和电子来构建原子,观察元素、电荷和同位素如何变化。
物理 · 原子与核物理、原子结构
9–10 年级 · 11–12 年级11年级化学:原子结构
启动模拟器:原子实验室
浮力
把不同密度的木块放入不同液体中,预测它们是否漂浮以及浸入多深,看阿基米德原理如何平衡各力。
物理 · 流体
9–10 年级 · 11–12 年级11年级物理:流体
启动模拟器:浮力
圆周运动
让物体做圆周运动,改变半径、速度和质量,查看向心加速度、向心力以及绳子断开时会发生什么。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:平面内的运动
启动模拟器:圆周运动
碰撞
让两辆小车在轨道上碰撞,改变质量、速度和恢复系数,检查碰撞前后的动量和动能。
物理 · 力学
9–10 年级 · 11–12 年级11年级物理:功、能和功率
启动模拟器:碰撞
多普勒效应
移动声源和听者,观察波前聚拢和散开,比较发出和接收到的频率。
物理 · 波与声音
11–12 年级 · 大学及以上11年级物理:波
启动模拟器:多普勒效应
电场
放置并拖动正负电荷,可视化它们产生的电场矢量、电场线和等势线。
物理 · 电与磁
11–12 年级12年级物理:电荷与电场
启动模拟器:电场
电磁感应
把条形磁铁推过线圈,改变速度、匝数和磁铁强度,把变化的磁通量与感应电压联系起来。
物理 · 电与磁
11–12 年级12年级物理:电磁感应
启动模拟器:电磁感应
流体连续性
让水流过一根先变窄再变宽的管道,改变截面积和流量,比较管道各处的流速和理想压强。
物理 · 流体
11–12 年级11年级物理:流体的力学性质
启动模拟器:流体连续性
气体定律
压缩、加热和填充装有弹跳粒子的活塞,保持一个量不变,观察玻意耳定律、查理定律和盖-吕萨克定律的出现。
物理 · 热与气体
11–12 年级11年级物理:分子动理论(气体定律)
启动模拟器:气体定律
几何光学
在薄透镜前拖动物体,改变焦距,画出主光线,找出像的位置、大小和类型。
物理 · 光学
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级12年级物理:光线光学
启动模拟器:几何光学
热扩散
加热一根金属棒,选择材料和两端温度,观察温度分布逐渐趋向直线形的稳态。
物理 · 热与气体
6–8 年级 · 11–12 年级11年级物理:物质的热学性质
启动模拟器:热扩散
斜面
把木块放在斜面上,改变坡度、质量和摩擦,分解力并预测它是否会滑动。
物理 · 力学
6–8 年级 · 11–12 年级11年级物理:运动定律(摩擦、力的分解)
启动模拟器:斜面
磁场
放置载流导线和线圈,观察它们产生的磁感线、强度和方向,以及平行导线之间的力。
物理 · 电与磁
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级12年级物理:运动电荷与磁
启动模拟器:磁场
轨道运动
让卫星绕行星发射,改变初速度和方向,比较圆形、椭圆和逃逸轨道。
物理 · 力学
9–10 年级 · 11–12 年级11年级物理:万有引力
启动模拟器:轨道运动
单摆
让单摆摆动,改变摆长、重力、振幅和阻尼,把测得的周期与小角度公式比较。
物理 · 力学、波与声音
6–8 年级 · 11–12 年级11年级物理:振动
启动模拟器:单摆
抛体运动
发射抛体,改变角度、速度、重力、高度和空气阻力,比较轨迹、射程和飞行时间。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:平面内的运动
启动模拟器:抛体运动
放射性衰变
观察一批不稳定原子核随机衰变,改变半衰期和初始数量,把随机计数与指数期望值比较。
物理 · 原子与核物理
11–12 年级 · 大学及以上12年级物理:原子核
启动模拟器:放射性衰变
折射
让光线在两种介质间传播,改变折射率和入射角,找出临界角和全反射。
物理 · 光学
9–10 年级 · 11–12 年级12年级物理:光线光学
启动模拟器:折射
弹簧与质量
让弹簧上的物体振动,改变质量、劲度和阻尼,观察动能、弹性势能和损失的能量相互转换。
物理 · 力学
11–12 年级11年级物理:振动
启动模拟器:弹簧与质量
驻波
驱动一根两端固定的弦,改变长度、张力、密度和频率,找出共振谐波。
物理 · 波与声音
11–12 年级11年级物理:波
启动模拟器:驻波
波的干涉
叠加两列行波,改变振幅、频率和相位,观察叠加形成相长干涉、相消干涉和拍。
物理 · 波与声音
11–12 年级12年级物理:波动光学
启动模拟器:波的干涉
化学
酸碱滴定
从滴定管向酸中加入碱,画出 pH 曲线,找出等当点、缓冲区和合适的指示剂。
化学 · 酸与碱
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级11年级化学:平衡(离子)
启动模拟器:酸碱滴定
量热法
把热金属放入隔热杯中的水里,改变质量、材料和温度,解能量平衡求最终温度。
化学 · 热化学与混合物
11–12 年级11年级物理:物质的热学性质;11年级化学:热力学
启动模拟器:量热法
化学平衡
让可逆反应 A ⇌ B 达到平衡,然后加入反应物、移走产物或改变温度,观察勒夏特列原理的作用。
化学 · 动力学与平衡
11–12 年级11年级化学:平衡
启动模拟器:化学平衡
色谱法
在纸条上点一滴混合物,改变每种染料的亲和力和溶剂流速,观察各组分按比移值分离。
化学 · 分离
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级11年级化学:提纯方法
启动模拟器:色谱法
电化学电池
用两个半电池组成原电池,找出阳极,跟踪电子和离子的流动,并用能斯特方程算出电压。
化学 · 电化学
11–12 年级12年级化学:电化学
启动模拟器:电化学电池
相图
在压强–温度相图上移动水或二氧化碳样品,看它在哪里是固体、液体、气体或超临界流体。
化学 · 热化学与混合物
11–12 年级 · 大学及以上拓展 9 年级的物质状态;相图属于大学水平
启动模拟器:相图
反应速率
运行反应 A + B → C,改变温度、浓度和活化能,把粒子碰撞与速率方程和阿伦尼乌斯方程比较。
化学 · 动力学与平衡
11–12 年级12年级化学:化学动力学
启动模拟器:反应速率
溶解度
把盐溶于水,改变温度和用量,看看溶液何时饱和、多余的固体何时残留或结晶析出。
化学 · 热化学与混合物
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级12年级化学:溶液
启动模拟器:溶解度
生物
酶动力学
改变底物浓度、Vmax、Km 和抑制剂类型,读取反应速度曲线和双倒数图。
生物 · 细胞与生理
11–12 年级 · 大学及以上11年级生物:生物分子(酶)
启动模拟器:酶动力学
流行病动力学
运行流行病 SIR 模型,改变传播率、康复率和疫苗接种率,比较高峰规模、时间和最终疫情规模。
生物 · 生态学
11–12 年级 · 大学及以上12年级生物:人类健康与疾病
启动模拟器:流行病动力学
食物网
改变一个小型草原食物网中各物种的数量,看一个物种的变化如何波及其他物种。
生物 · 生态学
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级12年级生物:生态系统
启动模拟器:食物网
遗传杂交
为一个或两个基因选择亲本等位基因,构建庞尼特方格,并把预期子代比例与随机子代样本比较。
生物 · 进化与遗传
9–10 年级 · 11–12 年级12年级生物:遗传与变异的原理
启动模拟器:遗传杂交
遗传漂变
在纯随机作用下同时运行多个种群(赖特–费希尔模型),改变种群大小,比较等位基因固定或消失的速度。
生物 · 进化与遗传
11–12 年级 · 大学及以上12年级生物:进化(哈迪–温伯格、遗传漂变)
启动模拟器:遗传漂变
自然选择
让浅色和深色树皮上的飞蛾种群进化,改变选择压力和突变率,跟踪各代性状频率。
生物 · 进化与遗传
11–12 年级12年级生物:进化
启动模拟器:自然选择
神经元信号
刺激一个神经元模型,改变刺激强度和膜特性,观察阈值、动作电位、不应期和放电频率。
生物 · 细胞与生理
9–10 年级 · 11–12 年级 · 大学及以上11年级生物:神经控制与协调
启动模拟器:神经元信号
渗透
用半透膜隔开两种溶液,改变浓度和渗透性,观察水的净移动和渗透压。
生物 · 细胞与生理
9–10 年级 · 11–12 年级12年级化学:溶液(渗透压)
启动模拟器:渗透
光合作用
调节叶片的光照强度、二氧化碳和温度,探索哪个因素限制了光合作用速率。
生物 · 细胞与生理
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级11年级生物:高等植物的光合作用
启动模拟器:光合作用
捕食者与猎物
用洛特卡–沃尔泰拉方程模拟兔子和狐狸,改变增长率和捕食率,查看种群周期和相平面轨道。
生物 · 生态学
11–12 年级 · 大学及以上12年级生物:生物与种群(种群相互作用)
启动模拟器:捕食者与猎物
数学
贝叶斯更新
设定先验,观察检测结果或抛硬币等证据,用贝叶斯定理观察后验概率如何更新。
数学 · 概率与统计
11–12 年级 · 大学及以上12年级数学:概率(贝叶斯定理)
启动模拟器:贝叶斯更新
复平面
在阿尔冈平面上拖动两个复数,把加法看作向量和,乘法看作旋转加缩放,幂和根看作螺旋。
数学 · 线性代数
11–12 年级11年级数学:复数
启动模拟器:复平面
导数探索
沿曲线移动一个点并缩小割线区间,看割线斜率逼近导数,同时实时绘出导数曲线。
数学 · 微积分
11–12 年级11年级数学:极限与导数;12年级数学:导数的应用
启动模拟器:导数探索
分形
探索曼德博集合、朱利亚集合、科赫雪花和分形树,改变迭代深度和参数,观察自相似的细节。
数学 · 几何与动力学
11–12 年级 · 大学及以上基于11年级数学:复数
启动模拟器:分形
梯度下降
用梯度下降沿损失曲面向下滚动,改变学习率、起点和动量,观察收敛、振荡和发散。
数学 · 微积分
11–12 年级 · 大学及以上基于12年级数学:导数的应用(极大值和极小值)
启动模拟器:梯度下降
积分探索
用左和、右和、中点和以及梯形和近似曲线下的面积,改变分割数和上下限,观察误差缩小。
数学 · 微积分
11–12 年级12年级数学:积分
启动模拟器:积分探索
线性变换
编辑一个 2×2 矩阵,观察它如何变换网格、基向量和图形,并显示行列式、特征向量以及从单位矩阵开始的动画。
数学 · 线性代数
11–12 年级 · 大学及以上12年级数学:矩阵
启动模拟器:线性变换
蒙特卡洛估算
随机投点来估算 π 或曲线下的面积,观察误差随样本数的平方根缩小。
数学 · 概率与统计
6–8 年级 · 9–10 年级 · 11–12 年级8年级数学:数据处理(机会与概率);10年级数学:概率(用随机点估算 π)
启动模拟器:蒙特卡洛估算
概率分布
选择一种分布,改变参数,抽取随机样本,把直方图与理论曲线、均值和离散程度比较。
数学 · 概率与统计
11–12 年级 · 大学及以上12年级数学:概率
启动模拟器:概率分布
回归
添加、拖动和删除数据点,实时观察最小二乘直线、残差、R² 和离群点的影响。
数学 · 概率与统计
11–12 年级 · 大学及以上11年级经济学:经济统计学(相关)
启动模拟器:回归
工程
电池储能
为离网太阳能电池系统确定规模,设置负载和发电曲线,逐小时跟踪荷电状态、未满足的需求和弃电量。
工程 · 能源系统
11–12 年级 · 大学及以上基于12年级化学:电化学(电池)
启动模拟器:电池储能
建筑隔热
为一栋两层住宅选择隔热层、窗户玻璃和气密性,比较 U 值、墙体内部温度和热损失。
工程 · 能源系统
6–8 年级 · 11–12 年级 · 大学及以上11年级物理:物质的热学性质(传导)
启动模拟器:建筑隔热
RC 电路
通过电阻给电容充放电,改变 R、C 和电源电压,从指数曲线读出时间常数。
工程 · 电路与电子
11–12 年级 · 大学及以上12年级物理:静电势与电容
启动模拟器:RC 电路
RLC 共振
用交流电源驱动 RLC 串联电路,扫描频率,查看电流幅值、相位和共振的尖锐程度。
工程 · 电路与电子
11–12 年级 · 大学及以上12年级物理:交流电(共振)
启动模拟器:RLC 共振
机械臂
为两连杆机械臂设定关节角度或拖动目标,探索正向和逆向运动学、肘上和肘下姿态以及可达范围。
工程 · 控制系统
11–12 年级 · 大学及以上基于11年级数学:三角函数
启动模拟器:机械臂
太阳能板几何
改变纬度、日期、时间、面板倾角和朝向,观察太阳轨迹、阳光照射面板的角度以及每日发电量。
工程 · 能源系统
6–8 年级 · 11–12 年级11年级地理:太阳辐射、热平衡与温度
启动模拟器:太阳能板几何
桁架受力
给普拉特、豪氏、华伦和 A 字形桁架加载,改变跨度、高度和载荷,用节点法查看每根杆件的拉力和压力。
工程 · 结构与机构
11–12 年级 · 大学及以上基于11年级物理:运动定律(力的平衡)
启动模拟器:桁架受力
隔振
把机器安装在振动地面上的弹簧和阻尼器上,改变质量、刚度、阻尼和频率,比较传递率。
工程 · 结构与机构
11–12 年级 · 大学及以上11年级物理:振动(受迫振动、共振)
启动模拟器:隔振
运营与经济
市场供求
移动供给和需求曲线,加入税收、价格上限、价格下限或配额,查看均衡、消费者剩余、生产者剩余和无谓损失。
运营与经济 · 市场与拍卖
11–12 年级 · 大学及以上12年级经济学:微观经济学入门(需求、供给、市场均衡)
启动模拟器:市场供求
地球与环境
碳循环
运行从 1850 年到 2200 年的四库碳循环模型,改变未来排放,跟踪大气 CO₂ 和碳的去向。
地球与环境 · 气候与碳
11–12 年级 · 大学及以上11年级地理:世界气候与气候变化
启动模拟器:碳循环
城市热岛
改变城市地表的颜色、遮阴、植被和储热能力,将其能量平衡和昼夜温度与公园比较。
地球与环境 · 气候与碳
11–12 年级 · 大学及以上11年级地理:太阳辐射、热平衡与温度
启动模拟器:城市热岛