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1、《计算物理》上机实验指导湖北师范学院朱松2010-3-21一、具体实验项目名称和学时分配及实验性质(设计性、综合性、验证性)序实验项目名称学实验性备注号时质1Matlab开发环境及界面3验证性报告2Matlab基本语法(一):掌握Matlab数值数组及3验证性报告其矩阵操作的使用、逻辑判断流程控制等。3Matlab基本语法(二):Matlab基本绘图方法、3验证性报告程序编制及m文件调试等。4符号运算功能_微积分的计算机求解与应用:基本3验证性报告符号微积分命令,了解基本符号微积分命令,如:limit,int,diff,jacobian等等,了解一些级数展开、求和命令,如t
2、aylor,symsum等,了解代数方程符号解函数solve,fsolve,积分变换的符号函数fourier,laplace。5数值微积分及一般常微分方程上机:数值微分积3验证性报告分函数diff,gradient,quad;了解符号微分方程的符号求解指令dsolve,了解基本常微分方程数值求解函数,如ode45,odeset等等。举例说明。6伪随机数生成、伪随机变量抽样上机:编制和调3设计性报告试伪随机数、变量抽样程序,要求理解原理、算法,清楚matlab程序调试过程。7计算物理小论文上机3综合性六次上机完成一个8计算物理小论文上机3综合题目9计算物理小论文上机3并写小论
3、文。10计算物理小论文上机311计算物理小论文上机312计算物理小论文上机3二、仪器设备及注意事项仪器设备:计算机,MATLAB7.1、7.0或6.5运行环境注意事项:编写程序防止发生死循环和内存溢出。三、实验项目具体说明实验一、熟悉Matlab工作环境、开发环境及工具实验目的:熟悉Matlab工作环境、开发环境及工具:实验内容:1、MATLAB启动和退出;2、命令窗口、命令历史窗口、目录窗口、工作空间窗口、编辑窗口等的打开关闭、布局及使用;3、熟悉菜单及工具栏;4、帮助的使用;5、一些系统命令:clc,format,help,helpwin,lookfor,clear,w
4、ho,exist,cd,delete,edit,date,clock,tic,toc,…6、文件的底层输入/输出函数:save,load,fopen,fclose,fread,…实验仪器:PC机每人一台。具体要求:按实验内容验证,函数可部分验证并借助帮助理解,写报告。实验二、Matlab基本语法(一)实验目的:掌握MATLAB变量操作语法、一些常量以及表达式数值运算;掌握矩阵初等操作、运算方法;掌握matlab中的逻辑判断及流程控制语句语法;部分熟悉基本矩阵和矩阵运算函数库(elmat)、初等数学函数库(elfun);部分熟悉运算符和逻辑函数库(ops)。实验内容:1、变量
5、和目录的名称,举出正误的例子验证;2、变量赋值与检查(who,isexist);3、MATLAB常量:pi,eps,inf,nan;4、表达式的语法、数值运算精度调节;5、矩阵的赋值、构造、提取;6、矩阵的一般运算;+,-,det,trac,rank,/,,inv,eig,…7、关系运算、逻辑运算;8、流程控制语句。实验仪器:PC机每人一台;具体要求:按实验内容举例验证,检查核对、分析结果,写报告。实验三、Matlab基本语法(二)实验目的:掌握二维、三维曲线的基本绘制方法;熟悉二维、三维曲线绘制中的一些相关命令;部分熟悉通用图形函数库(graphics);初步熟悉MAT
6、LAB的源程序编辑环境和方法、调试的环境;初步掌握MATLAB函数文件的语法格式及相关要求;掌握内联函数、匿名函数的用法。实验内容:1、研究验证plot函数族:plot,plotyy,plot3,…;2、研究验证subplot函数;3、了解MATLAB的一些其它绘图命令:figure,title,xlabel,gtext,…4、M文件分类?编写、调试与运行举例;5、函数文件的编制与调用举例;内联函数、匿名函数举例。实验仪器:PC机每人一台;具体要求:按实验内容验证、分析,参考教材或指导书举例,写报告。实验四、符号运算功能_微积分的计算机求解与应用实验目的:进一步熟悉M文件调
7、试过程;熟悉高等数学常见问题的符号解法,了解一些MATLAB符号运算函数。实验内容:上机验证、运用、分析以下函数库中的部分函数:1、极限符号函数:limit,一维,二维运算;2、符号积分、微分函数:int,diff,一维,二维运算;3、级数展开、求和符号函数:taylor,symsum;4、代数方程符号解函数:solve,fsolve;5、了解傅里叶变换、拉普拉斯变换的符号运算函数:fourier,laplace。实验仪器:PC机每人一台;具体要求:按实验内容验证、分析部分函数,参考教材或指导书举例,写报告。实验五