计算机技术和网络带宽的飞速发展,不仅改变了人们生活和工作的方式,同时对人类的学习方式也产生了前所未有的影响,各式各样的计算机辅助学习软件和网络教育层出不穷,给教师的教和学生的学的过程带来了很大方便。伴随着计算机软件技术和高级程序语言的人性化发展,实验教学也逐渐走向虚拟化,不仅多种多媒体教学课件纷纷涌现,许多种类的虚拟实验室也大量出现在网络上。但是,这些虚拟实验室往往是二维场景,学生参与实验的真实感很弱,对学生学习的帮助作用甚微。虚拟实验室本质上是对真实实验场景的仿真模拟,是对实验条件有限或者真实实验室无法实现的实验的近乎逼真的显现,应该具有和真实实验室相同的物理属性,学生在其中应该具有和真实实验室相似的体验和同样的学习效果。因此,虚拟实验室应该能够满足学生进行自主探究式操作,这一点,二维的虚拟实验室是无法实现的,只有三维的虚拟实验场景才可以达到这一要求。本文在综合分析了国内外虚拟现实技术和虚拟实验室的发展状况的基础上,发现基于中学物理实验教学的三维虚拟实验的相关研究相对较少,本文即以中学物理为例对如何创建三维虚拟实验室进行了比较详细的阐述。文章首先从目前中学物理实验教学的现状分析起,提出当前中学物理的实验教学模式需要改革;然后结合对国内外虚拟实验室和虚拟现实技术的发展状况的分析比较,选择3Dmax和VR-Platform作为该虚拟系统开发的技术手段;通过对相关学习理论的分析,确定自主学习理论、探究学习理论和认知主义理论作为理论支撑;接下来根据学情分析并在参考中学物理新课程标准的基础上,确定了虚拟实验的功能要求、实验模块和工作流程等内容;进一步的,在文章的第五章,重点阐述了本虚拟实验的开发过程,并对其操作流程进行说明,对其使用效果也进行了分析评估;最后,总结分析研究中的不足,并对未来研究提出了建议方向。