Nusep

Nusep是什么？

NuSEP（Numerical Simulation of Experimental Physics，数智仿真物理实验）是由清华大学物理系牵头主导建设的公益性质的基于HTML5的数智仿真物理实验平台。平台以 “让物理学习趣味化、互动化、深度化” 为核心，通过精准的物理方程求解与直观的仿真呈现，覆盖从基础物理到近代物理的各种教材知识点，为广大师生、物理爱好者提供免费且高质量的实验学习与探索工具，促进物理科普和物理教育的普及与深度。

Nusep都有啥功能？

1. 多元仿真实验库：已经建成60多个数智仿真实验提供给用户，仿真实验涵盖力学、振动和波、电磁学、热学、近代物理等领域，包含一些新颖的近现代物理实验，能满足更难的物理场时空演化，或者超于实际物理操作的极限等条件所引起的物理问题的研究和探讨。
2. 阶梯式学习设计：每一个实验都附带有演示视频、操作详细的说明方法，同时有不同的水平的实验题目给不同知识程度的用户提供，从入门、感知到进阶式查找探究等均可按需查阅，深入理解物理现象。
3. 精准化仿真呈现：全部内置专业的物理方程和求解算法，有较高的物理仿真性，保证物理实验计算正确，让用户了解物理现象的真实发展过程，尽可能克服实体物理实验的条件。
4. 灵活解锁与使用：积分解锁一步一步学习实验，让人们自主学习操作为游戏玩法；教师、物理专业人员可以直接发邮件解锁全部实验，方便教学应用快速高效地使用。

核心优势

• 公益免费开放：免费面向全国提供核心功能，无需付费参与，高水平物理实验能为更多用户所了解和使用。
• 权威背书保障：由清华大学物理系牵头开发，多方校友企业和人员共同筹建物理实验，实验物理设计专业、可靠。
• 易用性与趣味性兼具：界面友好、操作简单，无需复杂技术基础即可上手；交互式仿真实践形式代替枯燥乏味物理理论的学习，趣味性增强学习兴趣和互动体验感。
• 超越实体实验边界：突破场地、器材、安全等实体实验的局限，进行极限参数探索、学科交叉过程模拟等深层次情景体验，使物理学习更宽泛、更深入。

适用场景

• 学生学习：自主安排基础物理实验的预习和复习，通过仿真可视直感，借助仿真实验理解抽象原理；进行近代物理实验挑战，探求书本说不到的知识世界，养成物理学科思维和意识。
• 教师教学：作为课堂演示工具，用动画代替默讲，知识点呈现更为“生动”；通过一组一组习题设置阶梯式试验安排作业，进行个性化教学。
• 物理爱好者探索：可以得到物科物理实验的较为高质量的免费实验资源，自主进行物理爱好者追求好奇、喜欢好学的实验探索活动，全面加深对于物理科学原理对物理现象规律的正确理解。
• 教学资源共建：诚邀社会团体、教育机构合作，共同开发新实验、优化教学讲义、组织研学活动，丰富平台资源，推动物理教学创新。

Nusep怎么去使用？

Nusep官网网址入口：https://nusep.phys.tsinghua.edu.cn/

一、前期准备：注册账号

访问与注册：打开NuSEP官网，点击页面注册入口，填写基础信息完成账号注册；注册后建议完善个人资料，便于后续适配学习权限。

积分解锁规则：平台内的实验默认是“积分制”从后往前解锁的，掌握部分实验和任务可以获取积分。如果教师要求整体实验集立即解锁可用，可发邮件至NuSEP@tsinghua.edu.cn，发邮件说明作用，方便教学使用。

二、核心操作：实验仿真与学习

1. 选择实验模块

登录后在首页或 “实验库” 页面，按物理性质归类（力学、电磁、热学、近代物理等）找到实验内容，比如想学习同位素检测可以选择质谱仪仿真实验，想学习波动现象可以选择光的干涉或光的衍射实验……

每个实验的网页都有相应的模拟操作视频、指导文档，操作新手刚开始应该先学习演示视频，了解一下实验的目的、实验原理、经常用的操作和选择的窍门（如质谱仪实验中关于参数设置、做光路观察等）。

2. 然后继续进行实验仿真（如质谱仪区分氕氘氚）

参数设置：进行质谱仪模拟操作的画面上根据实验需要设定相关参数（平台支持任意输入自己设定的数值或者直接选择已规定的参数值）。如初速度设为10000m/s，E=100000V/m，B=0.1T等；分别给氕（m=1.7×10⁻²⁷kg）、氘（m=3.4×10⁻²⁷kg）、氚（m=5.1×10⁻²⁷kg）的核质量设定不同值，给它们每一个粒子设相同电荷量为q=1.6×10⁻¹⁹C。

运行与观察：点击“开始仿真”按钮，可以看到物理过程——质谱仪中离子的受电场加速、磁场偏转的过程仿真，平台结果实时给出如氕谱线长 4.24cm、氘谱线长 8.5cm、氚谱线长 12.75cm，验证出“质量大，偏转半径大的说法”。

交互调整：可以暂停、继续，重做实验，并可以改变参与变量（例如增、减磁感应强度）等再测，看结果如何改变，加深对理论的理解（例如磁感应强度变大时谱线长变小的规律）。

3. 完成进阶探究

每个实验配有循序渐进的题目组（基础理解、进阶应用等），例如质谱仪实验之后，还需琢磨“质谱仪谱线长度与离子质量的数学关系”，或设计出“怎样根据质量不同的谱线鉴定包含某种同位素的样品成分”？部分实验有“课题探究”，例如光的偏振实验后模拟 3D “小哪吒” 成像效果，关联实际应用（如 3D 电影原理），实现从理论到应用的衔接。