仿真物理實驗室

1、仿真物理實驗室從入門到精通1. 仿真物理實驗室簡介仿真物理實驗室是南京金華科軟件有限公司自主開發(fā)的具有世界先進水平的物理教學(xué)軟件平臺。軟件可以運行在win95、win98、window2000、NT等操作系統(tǒng)中。仿真物理實驗室是面向中學(xué)，針對物理學(xué)科進行設(shè)計的，她把物理定律內(nèi)置在軟件中，與學(xué)科緊密結(jié)合。她操作簡單，交互性強。是物理教師得力的課件制作工具，優(yōu)秀的物理課堂教學(xué)平臺，和學(xué)生的探索性學(xué)習(xí)平臺。仿真物理實驗室為您提供了一個實驗器具完備的綜合性實驗室，供您任意馳騁，您可以親自動手創(chuàng)建您所能想象的所有實驗和物理模型?，F(xiàn)在仿真物理實驗室有三個部分：主模塊（包含力學(xué)、運動及動力學(xué)等內(nèi)容）部分、光

2、學(xué)部分和電學(xué)部分?；竞帕酥袑W(xué)物理中80%的內(nèi)容。每個部分都為您提供了充分的物理器件和物理環(huán)境。您只需要搭建器件，并設(shè)置器件的屬性就能完成您所想的創(chuàng)作。例如：運動及動力學(xué)中的自由落體運動、平拋運動、單擺、人造地球衛(wèi)星、帶電粒子在磁場中的圓周運動等；光學(xué)中的平面鏡反射、介質(zhì)對光線的折射和全反射、凸透鏡成像等；電學(xué)中的串聯(lián)與并聯(lián)電路、伏安法測電阻等。用仿真物理實驗室創(chuàng)建的物理模型不但可以向您展示動畫，更可以為您提供多樣的實驗實時數(shù)據(jù)。您還可以使用輔助分析工具，對實驗數(shù)據(jù)進行分析。  仿真物理實驗室的操作非常簡單。用她來制作物理課件，一般不會超過十分鐘，有些簡單的課件，例如：平拋運動，幾

3、乎花一分鐘就可以完成。 無論是教師制作課件、物理課堂上的現(xiàn)場應(yīng)用、學(xué)生用于探索性的學(xué)習(xí)，仿真物理實驗室都是一個不可多得的好工具。仿真物理實驗室推出后，受到了廣大一線教師和學(xué)生的高度評價。2001年1月軟件通過了由，全國中小學(xué)計算機教育研究中心組織的鑒定，并得到了中心的推薦。很多教師利用她來制作課件并用于課堂，使物理課堂更加豐富活潑；更有教師在引導(dǎo)學(xué)生利用軟件進行自主的學(xué)習(xí)。仿真物理實驗室在廣大教師的關(guān)心和幫助下，正在成為中學(xué)物理學(xué)科的專業(yè)化，標準化的教學(xué)平臺。2. 軟件的總體創(chuàng)作概念和制作課件的思路仿真物理實驗室與其它的多媒體課件制作工具不同，她完全從物理學(xué)科的角度出發(fā)，您所要考慮的

4、是物理學(xué)的本身而不用太多考慮計算機方面的東西。首先在大腦中構(gòu)件一個物理模型，然后用仿真物理實驗室為您提供的器件把它搭建出來就可以了。例如做一個自由落體的實驗，運行仿真物理實驗室的主模塊，首先新建一個實驗；然后確定坐標的位置，設(shè)置比例尺；再放上一個運動對象，最后再設(shè)置“考慮重力的作用”，這樣就可以運行實驗了。仿真物理實驗室的電學(xué)部分和光學(xué)部分也是這樣的。您只要在實驗區(qū)中擺放和連接相關(guān)的實驗器件就可以了。例如在光學(xué)部分中做一個平行光經(jīng)凸透鏡會聚的例子，您首先在實驗區(qū)中放一個凸透鏡，然后再在凸透鏡前放上一束光線，再按下動態(tài)運行按鈕，光路圖就自動的繪制出來了。3. 從入門到精通現(xiàn)在，您已經(jīng)大概的了解了

5、仿真物理實驗室，下面我們將通過一起制作若干的例子來加深對軟件的了解，并最終精通仿真物理實驗室。仿真物理實驗室由三個部分組成：主模塊（包含力學(xué)、運動及動力學(xué)等內(nèi)容）部分、光學(xué)部分和電學(xué)部分。我們將逐個的由淺入深的進行講述。（1） 主模塊這是仿真物理實驗室的主體部分。函概的范圍比較廣泛，包含了力學(xué)、直線運動、運動定律、曲線運動、萬有引力定律、機械能、動量、機械振動、帶電粒子在電磁場中的運動等章節(jié)的內(nèi)容。主模塊中為您提供了大量的器件，供您任意的搭建，組合物理模型。實驗中的數(shù)據(jù)可以實時輸出。主模塊中還有變量和程序的功能，更能讓您隨心所預(yù)的制作優(yōu)秀的課件。仿真物理實驗室主模塊的界面如下：在主菜單的下面是

6、工具欄；界面中間的區(qū)域是實驗區(qū)；豎直的窗體是創(chuàng)建模板，里面有很多的實驗器件。用仿真物理實驗室制作課件，主要的工作就是從創(chuàng)建模板中選擇器件，把它們放置在實驗區(qū)中，并設(shè)置它們的屬性。工具欄的按鈕功能如下：現(xiàn)在您可能還不太清楚，這些按鈕的具體用途。不要著急，下面我們就來開始做一個簡單的例子。通過這個例子您將更加了解仿真物理實驗室，并初步學(xué)會她的使用。一先來做一個簡單的例子，例1 平拋運動這是中學(xué)物理中一個典型的實驗和物理模型。也是教學(xué)中的重點。我們這就開始：1 點擊工具欄上的新建按鈕，或從主菜單中點擊文件à新建。這時在實驗區(qū)中，出現(xiàn)了一個十字交叉線，并且跟隨著鼠標一起移動。這個十字交叉線就

7、是實驗中的坐標，首先我們要確定把這個坐標原點放在什么位置上。在這個實驗中，我們讓小球從實驗區(qū)的左上方開始水平向右拋出，所以就把坐標原點放在靠近左上方的位置。在實驗區(qū)的左上方點擊一下鼠標左鍵。2 這時彈出了“坐標比例設(shè)置”窗體。 在這個窗體中，我們要根據(jù)具體的實驗給這個坐標設(shè)置一個比例尺。在這個平拋運動的例子中，我們設(shè)置那樣的屏幕距離為10米。按確定按鈕。提示:在做平拋運動時，設(shè)置成10比較合適，在大尺度，如地球衛(wèi)星中，1e7比較合適，在小尺度，如原子模型中，1e-8比較合適。請根據(jù)具體實驗場景的大小選擇適當(dāng)?shù)谋壤? 現(xiàn)在實驗的坐標已經(jīng)確定了。在實驗區(qū)的右邊彈出了一個豎直的窗體，這就是“創(chuàng)建模

8、板”。在創(chuàng)建模板中您可以看到很多的實驗器件。在這個實驗中我們需要一個“運動對象”。在創(chuàng)建模板中點擊一下 按鈕。再在實驗區(qū)中點擊一下鼠標左鍵。這樣就把這個運動對象放置在了實驗區(qū)中。請您注意界面下方狀態(tài)欄中的提示，她會給你實時的幫助。4 這時彈出了“運動對象設(shè)置”窗體。在這個窗體中，我們對這個運動對象進行設(shè)置。質(zhì)量：1千克；半徑：1米（為了顯示時的清楚）；初位移都設(shè)置成0；并設(shè)置水平方向的初速度vx：15米/秒。再按確定按鈕。5 現(xiàn)在我們看到在實驗區(qū)中有了一個小球。要讓它做平拋運動，還需要在實驗環(huán)境中考慮重力的作用。點擊工具欄上的 按鈕。彈出了“實驗設(shè)置”對話筐，在這個對話筐中我們可以對實驗的大環(huán)

9、境及一些參數(shù)進行設(shè)置。在平拋運動的實驗中，我們要考慮重力作用，所以選中“考慮重力作用”，然后確定。6 下面我們就可以運行實驗了。用鼠標點擊工具欄上的運行按鈕 。小球便開始做平拋運動了。這個簡單的例子就完成了。操作確實很簡單吧！您可能會覺得這個例子太簡單、太枯燥了。好，下面我們就來慢慢的完善這個平拋運動。對實驗的數(shù)據(jù)進行輸出，是仿真物理實驗室的特有功能之一。如何把運動中各種各樣的參數(shù)表現(xiàn)出來呢？仿真物理實驗室提供了多種數(shù)據(jù)輸出的方法。方法一.利用“實時數(shù)據(jù)”窗體，動態(tài)輸出實驗數(shù)據(jù)。如果實驗仍在運行中，點擊工具欄上的停止按鈕 停止實驗。用鼠標點擊工具欄上的“實時數(shù)據(jù)輸出”按鈕 。然后在實驗區(qū)中點擊

10、這個小球。在彈出的“實時數(shù)據(jù)輸出設(shè)置”對話筐中，點擊“確定”按鈕。再運行實驗。實驗中運動對象的各種實時數(shù)據(jù)就從“實時數(shù)據(jù)”窗體中動態(tài)的表現(xiàn)出來了。方法二.利用運動對象的閃照功能，在閃照時，輸出實驗數(shù)據(jù)或矢量。用鼠標右鍵點擊實驗區(qū)中的那個小球，在彈出的菜單中 選擇“屬性”。彈出了“運動對象設(shè)置”窗體。在窗體的右下方選中“進行閃照處理”，在這個實驗中，我們設(shè)置“閃照周期”為0.5秒，選中“閃照點顯示時間”。再點擊“閃照高級設(shè)置”按鈕。這時會彈出“閃照高級設(shè)置”對話筐。在“閃照高級設(shè)置”對話筐中，有位移、速度、加速度、力等各種數(shù)值和矢量可供選擇輸出。黑色的是數(shù)值，藍色的是矢量。在這個實驗中，我們選擇

11、“Vx分量值”、“Vy分量值”、“速度矢量”和“加速度矢量”。然后確定。再點擊“運動對象設(shè)置”中的確定按鈕。再次運行實驗，帶有閃照效果的平拋運動課件就做出來了。 方法三.利用“實驗數(shù)據(jù)曲線”窗體輸出各種實驗參數(shù)的曲線，例如：速度隨時間的變化的曲線。方法四.利用變量與程序功能，用單行注釋輸出數(shù)據(jù)。方法五.使用輔助點器件，輸出數(shù)據(jù)或矢量等。在下面的例子中我們會由淺入深的教會您如何使用這些方法。恰當(dāng)?shù)氖褂眠@些數(shù)據(jù)輸出的方法可以使您做的課件更具專業(yè)性和實用性。您可以對這個平拋運動的課件再進行一些修飾。加入一些注釋等。在“創(chuàng)建模板”的最下方，有兩種注釋可以選擇。一種是動態(tài)注釋 ，另一種是多行注釋。動態(tài)注

12、釋一般用于輸出單行的注釋，注釋中可以帶有變量，在實驗運行中可以動態(tài)的顯示出變量的數(shù)值，也可以當(dāng)做按鈕來使用。在下面的例子中會具體的說明它的使用。在這個課件中，我們用動態(tài)注釋來輸出一行注釋性的文字。在創(chuàng)建模板中點擊一下 按鈕。再在實驗區(qū)中要放置注釋的位置上點擊一下鼠標左鍵。這樣就把這個注釋放置在了實驗區(qū)中。輸入一些文字，并選擇字體，再按確定按鈕。 現(xiàn)在這個課件就制作完成了。您可以把它保存下來，點擊工具欄上的 按鈕。您也可以把這個課件編譯成可以獨立運行的可執(zhí)行程序；或生成網(wǎng)絡(luò)課件，在IE瀏覽器中運行；您也可以，把課件插入到word、powerpoint、Authorware等軟件中。在“發(fā)布課件”

13、一章中，將具體的說明如何去做?？偨Y(jié)：恭喜您，您已經(jīng)入門了！通過這個簡單課件的制作，您已經(jīng)學(xué)會了用仿真物理實驗室制作物理課件的一般方法。總的來說制作的過程是這樣的：1.新建一個實驗項目，根據(jù)具體的實驗要求，確定坐標的位置，并設(shè)置坐標的比例；2.點擊工具欄上的 ，在“實驗設(shè)置”對話筐中對實驗的大環(huán)境，和一些參數(shù)進行設(shè)置。3.從創(chuàng)建模板中，選擇器件，放在實驗區(qū)中，并設(shè)置它們的屬性；4.恰當(dāng)?shù)氖褂酶鞣N的數(shù)據(jù)輸出的方法。5.運行課件，調(diào)整參數(shù)。二.仿真物理實驗室主模塊中的器件。在講述更多的例子之前，我們將向您介紹主模塊中為您提供的各種器件。了解了這些器件的用途后，您就可以更加靈活的使用它們，用它們來搭建

14、更多的實驗和物理模型。1. 運動對象： 運動對象是運動的載體，也是我們研究的對象。在運動及動力學(xué)實驗中運動對象是不可缺少的。在自由落體、平拋運動中它可以作為單純的質(zhì)點；在驗證動量守衡的實驗中它可以作為有半徑的小球；在加速電場實驗、帶電粒子在磁場中的運動實驗中它又可以作為帶有電荷的粒子。自由設(shè)定它的參數(shù)，您可以得到靈活的應(yīng)用。運動對象可以顯示成一個小球，也可以在運動對象上貼上一幅小圖，顯示成飛機汽車等。運動對象的參數(shù)設(shè)置窗體如下圖：2. 滑塊： 滑塊是只能放在平板或斜面上的運動對象，和平板、斜面配合使用。在同一平板上的滑塊之間可以發(fā)生碰撞?；瑝K還可以放在斜面上?；瑝K與平板、斜面之間可以設(shè)置摩擦系

15、數(shù)。3. 平板： 水平的板，可以在水平方向上滑動。在上面可以放置滑塊。平板與地面之間可以設(shè)置摩擦系數(shù)。4. 斜面： 可以水平滑動的斜面，上面可以放置滑塊。斜面的傾斜方向和傾斜角度都可以設(shè)置。斜面與地面之間可以設(shè)置摩擦系數(shù)。5. 輔助點： 輔助點是仿真物理實驗室中一個重要的輔助對象?？梢栽谳o助點上動態(tài)的顯示變量的矢量。它與程序配合使用可以達到十分好的視覺效果與分析效果。通過繪制輔助點的軌跡，可以展現(xiàn)出任意變量的變化曲線。在一些例子中，將詳細的說明它的妙用。6. 點電荷： 點電荷是只帶有一定電量的實驗器件。實驗中它固定不動，對帶電的運動對象（例如帶電小球、質(zhì)子、電子等）產(chǎn)生吸引或排斥的力的作用。在

16、研究庫侖定律、電力線、電場強度、電勢能等的物理模型中都要使用到點電荷。7. 萬有引力質(zhì)心： 萬有引力質(zhì)心只有質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律對運動對象產(chǎn)生吸引力。它本身是不會運動的。例如：在人造衛(wèi)星的實驗中，可以用它來模擬地球。在地球繞太陽的運動中，它可以模擬太陽。8. 勻強電場： 勻強電場是實驗區(qū)中的一個矩形區(qū)域，區(qū)域中的電場強度處處相等，電場強度可以自由設(shè)置，電場方向在0360的范圍內(nèi)可以任意設(shè)置。帶有電量的運動對象在勻強電場中將受到電場力的作用。在電場對帶電粒子的加速與偏轉(zhuǎn)實驗中就要使用到勻強電場。把勻強電場和勻強磁場組合在一起，更可以設(shè)計出粒子加速器、荷質(zhì)比儀等高級的實驗設(shè)備。9. 勻強磁場：

17、勻強磁場是實驗區(qū)中的一個矩形區(qū)域，區(qū)域中的磁感應(yīng)強度處處相等，磁感應(yīng)強度可以自由設(shè)置，磁場方向只有垂直向內(nèi)和垂直向外兩種。研究帶電粒子在磁場中的運動，就要使用到勻強磁場。10. 阻尼介質(zhì)： 阻尼介質(zhì)以設(shè)定的計算方法對進入阻尼區(qū)域的運動對象產(chǎn)生阻力。在空氣中，為什么羽毛下落的比石頭慢，在做落體實驗時，設(shè)置一個阻尼介質(zhì)可以看出它對運動對象的影響。在彈簧振子的阻尼振蕩實驗中，也需要阻尼介質(zhì)。11. 懸掛彈簧： 懸掛彈簧的一端固定，另一端連接一個運動對象，也可以連接滑塊。它本身沒有質(zhì)量，具有真實世界彈簧的特性，遵循胡克定律。例如：在研究胡克定律，彈簧振子的實驗就中需要使用懸掛彈簧。12. 連接彈簧：

18、連接彈簧的兩端分別連接兩個運動對象或滑塊。它沒有質(zhì)量，具有真實世界彈簧的特性，遵循胡克定律。13. 懸掛細繩： 一端固定，另一端連接一個運動對象，具有繩子的特性。制作單擺的物理模型，和制作牛頓擺都需要使用懸掛細繩。14. 連接細繩： 用于連接兩個運動對象，具有繩子的特性。15. 懸掛剛桿： 一端固定，另外一端連接一個運動對象。具有輕質(zhì)剛桿的特性。16. 連接剛桿： 連接兩個運動對象。具有輕質(zhì)剛桿的特性。17. 直線軌道： 讓運動對象穿過直線軌道，小球則會沿著直線軌道運動,軌道上可以設(shè)置摩擦系數(shù)。直線軌道與圓弧軌道可以相互的連接。在驗證動量守恒的實驗中軌道的作用顯而易見。軌道還可以作為具有彈性的

19、板，小球撞上會反彈回來。軌道對半徑為零的運動對象不起作用。18. 圓弧軌道： 它的形狀是圓弧形的，其它特性與直線軌道一樣。19. 動態(tài)注釋： 動態(tài)注釋，用于在實驗區(qū)域放置文字和符號，您可以用動態(tài)注釋來說明和介紹您的實驗。您還可以使用它動態(tài)的顯示實驗中的變量，例如：輸入“時間 = t 秒 ”，其中 t 為時間變量。運行實驗時，就會在“t”的位置上顯示出當(dāng)前的實驗時間。動態(tài)注釋還可以作為按鈕來使用。20. 多行注釋： 多行注釋以多行的方式顯示靜態(tài)的文字和符號。三在力學(xué)部分中的應(yīng)用在這一節(jié)中，我們將通過：簡單的受力分析、胡克定律、摩擦力這三個例子，講述仿真物理實驗室在中學(xué)物理力學(xué)部分的應(yīng)用。例2簡單

20、的受力分析這個例子的主要目的是讓學(xué)生對力有一個初步的了解。1. 運行仿真物理實驗室主模塊，新建一個實驗項目。設(shè)置坐標比例為0.5米，確定好坐標系。2. 點擊工具欄上的 按鈕，在“實驗設(shè)置”對話筐中，選擇“考慮重力作用”。您可以不選中“顯示坐標格”，這樣，在實驗區(qū)中將不會顯示坐標的網(wǎng)格。3. 在實驗區(qū)中，放置一個運動對象，設(shè)置質(zhì)量為1千克，半徑為0.04米。點擊“運動對象設(shè)置”窗體中的“動態(tài)顯示高級設(shè)置”按鈕，彈出對話筐。在這個對話筐中，有很多的選項。軟件會在實驗區(qū)，運動對象的位置上動態(tài)的顯示出被選中的矢量。我們讓這個運動對象顯示出它所受到的重力矢量。選中“顯示重力矢量”，然后確定。4. 再在實

21、驗區(qū)中，放置一個運動對象。并設(shè)置讓它顯示出“繩子和剛桿的力”的矢量。接下來我們要使用一根繩子把它給懸掛起來。先在“創(chuàng)建模板”中點擊“懸掛細繩”，然后在實驗區(qū)中用鼠標點擊要被懸掛的運動對象。再在實驗區(qū)的某個位置上點擊一下鼠標，把細繩的另一端，固定在這個位置上。在彈出的“懸掛繩子設(shè)置”對話筐中按“確定”按鈕。您在操作的時候，可以注意窗體下方“狀態(tài)欄”中的提示。5. 您還可以用多根繩子，懸掛一個運動對象。方法和步驟4是一樣的。運動對象上顯示出的繩子的拉力矢量，是經(jīng)過力學(xué)計算得到的結(jié)果。下圖顯示的是，小球受到的繩子拉力和重力的作用。6. 下面，我們把一個木塊放在一個平板上。首先，從“創(chuàng)建模板”中創(chuàng)建一

22、個平板，放在實驗區(qū)中。設(shè)置它的參數(shù)，質(zhì)量1千克，長1米，高0.1米。再點擊“創(chuàng)建模板”中的滑塊，用鼠標點擊實驗區(qū)中要放置滑塊的那個平板。在彈出的對話筐中，設(shè)置滑塊質(zhì)量：1千克，長度、高度都是0.15米。再設(shè)置這個滑塊的“動態(tài)顯示高級設(shè)置”，選中“顯示支持力”。7. 用與步驟6同樣的方法，把一個木塊放在一個斜面上。設(shè)置木塊的“動態(tài)顯示高級設(shè)置”，讓它同時顯示，支持力矢量、重力矢量和合外力矢量。8. 最后加入一些注釋，這個課件就完成了。9. 力矢量顯示的比例，和各種力矢量的顯示顏色都是可以設(shè)置的。在“實驗設(shè)置”對話筐中點擊“矢量顯示設(shè)置”按鈕，彈出“矢量顯示設(shè)置”對話筐。在這個對話筐中可以對運動對

23、象的速度、加速度和力的矢量比例及顏色進行設(shè)置。修改顏色時，先用鼠標點擊對應(yīng)的矩形色塊，從彈出的顏色設(shè)置對話筐中，選擇新的顏色，再按“確定”按鈕。放在實驗區(qū)中的各種器件，可以改變位置，調(diào)整它的參數(shù)。用鼠標的左鍵點中實驗區(qū)中的器件不放，然后拖動鼠標，再送開鼠標左鍵，器件就被放在了新的位置上。用鼠標的右鍵點中實驗區(qū)中的器件，就會彈出一個菜單。點擊彈出菜單中的“屬性”，就會彈出與器件對應(yīng)的屬性設(shè)置窗體，你可以重新設(shè)置它的參數(shù)。菜單中還有“復(fù)制”、“剪切”、“刪除”等功能，這些和Windows的功能是一樣的。總結(jié)：通過這個例子的學(xué)習(xí)，我們了解了在仿真物理實驗室中各種力矢量的顯示。對物理模型的受力分析是中

24、學(xué)物理的一個重要部分，在以后很多的課件中仍然要使用到各種各樣的力矢量顯示。例3胡克定律這是一個以彈簧為例，講述胡克定律的一個例子。在這個課件中，將使用到一個運動對象和一根懸掛彈簧。并讓您初步的學(xué)習(xí)到變量和程序在仿真物理實驗室中的使用。1. 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標的比例尺為0.5。2. 在這個課件中，我們把實驗區(qū)的背景色設(shè)置成白色。點擊主菜單中的編輯à設(shè)置底色，在彈出的顏色對話筐中選擇適當(dāng)?shù)念伾涂梢粤恕?. 在實驗區(qū)中放置一個運動對象，設(shè)置它的參數(shù)為：質(zhì)量1千克，半徑0.05米，位移x=0.8，y=0。在“動態(tài)顯示高級設(shè)置”中，選中“顯示彈簧的彈力”。4. 從創(chuàng)建模板中創(chuàng)建一個“

25、懸掛彈簧”，一端連接這個運動對象，另一端放在坐標的原點上。設(shè)置彈簧的倔強系數(shù)為100牛/米，原長為1米，作用條件選擇“雙方向作用”。5. 這時，您用鼠標拖動那個運動對象，對象上就顯示出了對應(yīng)的彈簧的彈力。下面我們要使用到變量和程序。使用變量和程序的目的是使這個課件有更好的數(shù)據(jù)表達能力，是仿真物理實驗室的數(shù)據(jù)輸出方法之一。首先我們要定義變量，選中實驗區(qū)中的運動對象，彈出屬性窗體。在“運動對象設(shè)置”窗體中點擊“為參數(shù)定義變量”按鈕。在彈出的這個窗體中，您可以為這個運動對象的各種參數(shù)定義變量。定義后的變量可以在程序中使用，也可以用動態(tài)注釋進行輸出。我們?yōu)檫@個運動對象的位移分別定義為x、y，然后確定。

26、注意，變量是不能重復(fù)的。6. 點擊主菜單中的程序à變量編輯器，彈出“變量編輯器窗體”。為了計算的方便，我們還要定義幾個相關(guān)的變量。在“變量編輯器”的上方，輸入“變量名稱”、“初始值”，然后按“添加”按鈕，這個變量就定義完成了。我們在這里要定義變量“d”用于表示小球到坐標原點的距離；“dl”表示彈簧的伸長；變量“f”表示彈簧的彈力。然后點擊“關(guān)閉”按鈕。7. 接下來，我們就要寫程序了。在仿真物理實驗室中程序是很簡單的，它幾乎就是幾條算式，但可以給您的課件增強不少。點擊主菜單中的程序à程序編輯器，彈出“程序編輯器”窗體。輸入以下程序，然后確定。d=sqrt(x*x+y*y)dl

27、=d-1f=dl*100其中“sqrt”是開根號的意思，隨機函數(shù)的說明請看說明書或軟件的隨機幫助。程序的第一行，計算出了，運動對象到彈簧懸掛點的距離；第二行計算彈簧的伸長=距離-彈簧的原長；第三行是根據(jù)胡克定律計算得到的彈力。8. 下面我們要使用動態(tài)注釋，把我們在程序中的計算結(jié)果輸出。從“創(chuàng)建模板”中，創(chuàng)建一個“動態(tài)注釋”，放在實驗區(qū)中，在彈出的“注釋設(shè)置”對話筐中輸入以下注釋：“彈簧伸長 = dl 米”，其中中的是我們剛才定義的變量，您可以為注釋設(shè)置字體。再創(chuàng)建一個，輸入注釋“彈簧彈力 = 彈簧的伸長*倔強系數(shù) = f 牛頓”。9. 現(xiàn)在您也可以運行這個課件，它是一個簡單的彈簧振子。您如果覺

28、得運行的太快而且不連續(xù)，請在“實驗設(shè)置”對話筐中把“實驗最小掃描時間”設(shè)置成0.0001秒，以提高計算的精度。然后再次運行實驗?？偨Y(jié)：通過這個例子的學(xué)習(xí)，我們學(xué)會了在仿真物理實驗室中簡單的使用變量和程序的方法。例4.摩擦力1. 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標的比例為0.5米。2. 點擊 彈出實驗設(shè)置對話筐，選擇“考慮重力作用”，“實驗最小掃描時間”為0.0001秒。3. 創(chuàng)建一個平板，設(shè)置平板的屬性，質(zhì)量1千克，長度3米，高度0.1米，“平板與地面的摩擦系數(shù)”為10（使平板與地面間不會發(fā)生滑動），“平板與木塊間的摩擦系數(shù)”為0.5。4. 創(chuàng)建一個滑塊放在平板的中間，質(zhì)量1千克，長度0.15米，高度

29、0.15米。在“動態(tài)矢量高級設(shè)置中”選中“顯示支持力”、“顯示摩擦力”、“顯示重力矢量”和“顯示人為外力矢量”。5. 設(shè)置滑塊的屬性，給它一個向右的初速度Vx=2米/秒。再確定。因為滑塊與平板之間出現(xiàn)了滑動，它們之間就產(chǎn)生了摩擦力。6. 運行實驗。您可以修改滑塊的參數(shù)，例如質(zhì)量、速度的方向。在平板上調(diào)整摩擦系數(shù)，然后再運行實驗，看看各種力的變化。仿真物理實驗室在力學(xué)部分的應(yīng)用，是廣泛的。這三個例子僅僅是拋磚引玉般的引導(dǎo)您更深入的研究她的應(yīng)用，并制作出優(yōu)秀的課件，促進物理的教學(xué)。四在運動學(xué)部分的應(yīng)用這一節(jié)中將講述仿真物理實驗室在運動學(xué)部分中的應(yīng)用。運動學(xué)的內(nèi)容包括：直線運動、運動定律、曲線運動等

30、。我們?nèi)匀煌ㄟ^例子來學(xué)習(xí)。這里有述五個例子：勻速直線運動、在重力作用下的運動、飛機投彈、牛頓第二定律、勻速圓周運動。例5.勻速直線運動勻速圓周運動，用仿真物理實驗室來制作非常簡單：創(chuàng)建一個運動對象，設(shè)置它的初速度，然后運行就可以了。但是這樣的課件過于簡單和枯燥了。在這個勻速直線運動的例子中，我們力圖把它做的漂亮和生動。我們將用到背景圖和運動對象的貼圖，這是美化課件的一個好方法。1 在開始制作這個課件之前，我們要先繪制一幅圖，作為放置在實驗區(qū)中的底圖。用任何一種繪圖軟件都可以。這幅底圖上有藍天、公路和幾棵樹。2 用仿真物理實驗室主模塊，新建一個實驗項目，設(shè)置坐標的比例為10米。把坐標原點放置在實

31、驗區(qū)偏左的位置上。3 創(chuàng)建一個運動對象，來模擬汽車。設(shè)置它的屬性，質(zhì)量1000千克、初位移x=0、并具有初速度Vx=5米/秒。不選中“顯示運動軌跡”。接下來，我們要給這個運動對象貼上一幅汽車的小圖片。點擊“使用貼圖”，然后再點擊“加載貼圖”按鈕，從彈出的打開圖片的對話筐中，選擇圖片。軟件中自帶了一些小圖片，在安裝目錄的“圖片”文件夾中。我們打開“汽車”這個圖片。所有的bmp圖片都可以作為貼圖來使用。您可以用繪圖工具自己繪制各種各樣的小圖片。然后我們選中“背景透明”，并把背景色設(shè)置成白色。這樣，貼圖中白色的部分將被處理成透明的。確定后，您就可以在實驗區(qū)看到采用貼圖效果的運動對象了。是不是覺得漂亮

32、多了呢？4 現(xiàn)在您就可以運行這個課件了。下面我們用動態(tài)注釋把運動中的參數(shù)表現(xiàn)出來。首先還是要給運動對象的參數(shù)定義變量，我們定義它的“位移 x 分量”為變量“x”，“速度 Vx 分量”為變量“vx”。然后使用動態(tài)標簽，以中加入變量的方式把變量的值表現(xiàn)出來。再次運行實驗，小汽車的速度，位移就動態(tài)的被顯示出來了。5 下面，我們用“實驗曲線”來分析，汽車的運動規(guī)律。實驗數(shù)據(jù)曲線的繪制，是仿真物理實驗室中的一種數(shù)據(jù)輸出與分析方法。用鼠標點擊工具欄上的“實驗數(shù)據(jù)曲線”按鈕 ，彈出“實驗數(shù)據(jù)曲線”對話筐。首先，我們要選擇繪制哪個運動對象的曲線。 點擊“對象設(shè)置”按鈕，選中“運動對象1”。然后根據(jù)要繪制的曲線

33、調(diào)整“實驗數(shù)據(jù)曲線”窗體中的各種參數(shù)：選擇橫坐標和縱坐標，并設(shè)置它們的比例，讓曲線繪制在坐標系的范圍中。在這個課件中，我們讓縱坐標表示位移x，比例為10米/格；橫坐標表示時間t，比例為2米/格。點擊“實驗數(shù)據(jù)曲線”窗體上的運行按鈕 ，曲線便隨著實驗的運行繪制出來了。您可以，改變小汽車的速度，看看曲線的變化。繪制出來的曲線可以保存為bmp圖片。6 您是不是覺得每次改變小車的速度挺麻煩的呢？要彈出運動對象的設(shè)置窗體，才能夠進行修改。下面，我們通過輔助點，使這一過程得以簡化，使課件具有更好的交互性。首先從創(chuàng)建模板中，創(chuàng)建出一個輔助點，放置在實驗區(qū)中。把輔助點的顏色設(shè)置成橘黃色。在輔助點上可以顯示矢量

34、。選中“顯示矢量”，設(shè)置矢量比例為5。在“X Y 變量”一頁中，有兩個下拉選擇筐，其中有我們已經(jīng)定義的變量。下面我們要把定義的變量與這個輔助點矢量的X、Y值關(guān)聯(lián)起來。在這個課件中，我們選擇變量vx與輔助點矢量的X相關(guān)聯(lián)，數(shù)值0與輔助點矢量的Y相關(guān)聯(lián)。這樣輔助點的矢量Y值就等于0了。再按確定按鈕。這樣在實驗區(qū)中，帶有矢量的輔助點就顯示出來了。用鼠標的左鍵點中輔助點的矢量箭頭不放，滑動鼠標，可以改變輔助點的矢量，與此矢量相關(guān)聯(lián)的變量的值也會隨之而改變。在這個課件中，小汽車的速度便隨之而改變了。用這種方法調(diào)節(jié)運動的參數(shù)，很方便吧；而且它能使您制作的課件具有更好的交互性，給學(xué)生操作就很方便了。7 如果

35、您覺得使用工具欄上的“運行”、“暫停”和“停止”按鈕來控制課件不太讓您滿意，我們還為您提供了自定義的按鈕?！皠討B(tài)注釋”可以作為按鈕來使用，并控制實驗。首先創(chuàng)建一個動態(tài)注釋，輸入注釋“運行”，選中“顯示邊框”（這樣可以體現(xiàn)出按鈕的外觀），然后再點擊“編輯程序”按鈕。彈出“程序編輯器動態(tài)標簽點擊事件”對話框。在這個對話框中，我們要輸入一些程序，在鼠標點擊這個動態(tài)標簽時將觸發(fā)這些程序。我們在這里輸入程序“重新運行”。然后按“確定”按鈕就可以了。在編輯狀態(tài)下（實驗沒有運行的時候），您用鼠標雙擊這個動態(tài)標簽，就會觸發(fā)剛才您輸入的程序，實驗就會重新運行了。在實驗運行過程中，用鼠標左鍵單擊這個動態(tài)標簽就可以

36、了。用同樣的方法，我們再創(chuàng)建出“暫?！焙汀巴Ｖ埂卑粹o。按鈕在編輯狀態(tài)下，用鼠標左鍵雙擊；在運行過程中，用鼠標左鍵單擊就可以了?？偨Y(jié)：通過這個例子的制作，我們對仿真物理實驗室的認識上升到了新的高度。我們學(xué)會了，使用背景圖貼圖的方法讓課件制作的更漂亮；通過輔助點，使我們的課件具有更好的交互性。我們還學(xué)會了，如何制作按鈕，并用按鈕來控制我們的實驗。這些方法，在以后的例子中，還將大量出現(xiàn)。掌握這些方法后，您就能制作出，又專業(yè)又漂亮的物理課件了。例6在重力作用下的運動在重力作用下的運動有：自由落體運動、平拋運動、斜拋運動等。這些運動都有共同的特點：在豎直方向上，都有一個向下的恒定加速度；在水平方向上，是

37、靜止的或是勻速直線運動。這是物理教學(xué)中的一個重點，也是考試中的偏重。剛開始認識仿真物理實驗室時，我們就做了一個平拋運動的例子，詳細過程請看例1。我們在這個例子的基礎(chǔ)上，完善這個課件。這個課件可以在課堂上同步的制作，這樣有助于老師和學(xué)生有更好的交流，讓學(xué)生作為課堂的主體。打開例1。這是帶有閃照效果的平拋運動。我們修改小球的屬性，設(shè)置它的Vx為0。再運行實驗，這樣，小球就做自由落體運動了。如果您覺得實驗運行的太快了，可以在實驗設(shè)置窗體中，把實驗最小掃描時間設(shè)置的更小一些，這樣，實驗的精度就提高了，同時實驗也運行的慢了。您可以再創(chuàng)建一個運動對象，讓它具有水平方向的初速度。您也可以通過復(fù)制、粘貼的方法

38、創(chuàng)建新的運動對象。這樣，一個運動對象做自由落體運動，另一個對象做平拋運動。您就可以在運行中對比這兩個運動了。給運動對象，設(shè)置y方向的初速度，就可以做出豎直上拋和斜拋運動來。您可以用這個物理模型，來輔助您講解物理題目。重力加速度一般是9.8，在有些情況下，通常用10來代替。在仿真物理實驗室中，可以自由的設(shè)置重力加速度。在“實驗設(shè)置”對話筐中，中間一欄是“物理常量設(shè)置”。您可以自由的設(shè)置重力加速度、萬有引力恒量等。有了前面的基礎(chǔ)，現(xiàn)在制作課件，已經(jīng)顯得容易多了吧！我們建議老師在制作課件的時候，多多考慮課件的交互性；最好是讓學(xué)生來使用您的課件，讓仿真物理實驗室作為您和學(xué)生的交流工具。例7飛機投彈飛機

39、投彈的例子向您演示了飛機在飛行中空頭炸彈的情景。很多的學(xué)生都沒有真正的看到過飛機是如何投彈的，用仿真物理實驗室可以讓學(xué)生看到這個過程。1 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標的比例為100。2 在“實驗設(shè)置”窗體中，選中考慮重力作用。3 創(chuàng)建一個運動對象，把它當(dāng)作飛機。設(shè)置參數(shù)為：質(zhì)量1千克，水平初速度Vx為80米/秒。再給它一個人為外力Fy=9.8牛頓，這個力用于平衡飛機受到的重力。把它放在坐標（0，0）的位置上。再給這個運動對象貼上一張飛機的圖片（在安裝目錄下“圖片”文件夾下有飛機的圖片）。4 現(xiàn)在我們已經(jīng)有飛機了，下面就來做幾個炸彈。再創(chuàng)建一個運動對象。設(shè)置它質(zhì)量為1千克，半徑為5米（太小了演示效

40、果不好），水平初速度為80米/秒，人為外力Fy=9.8牛頓。給這個對象起名為：“運動對象2”。再給這個對象的參數(shù)定義變量，定義“外力變量 Fy 分量：”為fy2。在程序中指定的時刻，把炸彈的外力給撤除，即把fy2設(shè)置為0，這樣炸彈就開始做平拋運動了。5 用同樣的方法，再創(chuàng)建出幾個“炸彈”。分別給它們定義“外力 Fy 分量：”的變量。6 把這些“炸彈”也都放在坐標（0，0）的位置上。運動對象疊在一起時，用鼠標選中其中一個是不方便的。還有一種方法可以選中指定的對象并調(diào)整它們的參數(shù)。用鼠標點擊工具欄上的“調(diào)整參數(shù)”按鈕 ，彈出“調(diào)整參數(shù)”對話筐。左邊一欄，是對象類型。點擊“運動對象、滑塊”，右邊一欄

41、會列出相應(yīng)的具體對象的名稱，選中后按“調(diào)整”按鈕，就彈出了指定對象的屬性窗體，可以調(diào)整參數(shù)了。7 下面我們來編寫程序。點擊主菜單中程序à程序編輯器，彈出系統(tǒng)時鐘事件的程序編輯器。在編輯器中，輸入以下的程序。斜體字是對程序的說明。判斷1:如果(t=0)則執(zhí)行 開始時，把炸彈拉住，不讓它下落 fy2=9.8 fy3=9.8 fy4=9.8 fy5=9.8 fy6=9.8 fy7=9.8 fy8=9.8 結(jié)束判斷1 沒隔一秒鐘，丟下一個炸彈判斷1:如果(t>=0.5 )則執(zhí)行 把一個炸彈放開，讓它下落 fy2=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=1.5 )則執(zhí)行 再把一個炸彈放開

42、，讓它下落 fy3=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=2.5 )則執(zhí)行 繼續(xù)放開炸彈 fy4=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=3.5 )則執(zhí)行 fy5=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=4.5 )則執(zhí)行 fy6=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=5.5 )則執(zhí)行 fy7=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=6.5 )則執(zhí)行 fy8=0 結(jié)束判斷1判斷1:如果(t>=10 )則執(zhí)行 時間大于10秒時，重新運行 簡單發(fā)聲 重新運行 結(jié)束判斷18 現(xiàn)在就可以運行實驗了。仿真物理實驗室是一個很自由的物理模型的搭建平臺，您可以盡情的發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力。再輔以適當(dāng)?shù)某绦?/p>

43、，對運動對象的參數(shù)進行控制，能讓您的課件錦上添花。例8牛頓第二運動定律牛頓第二定律講述了力與加速度的關(guān)系。簡單的說，就是F=ma。在仿真物理實驗室中，我們通過在運動對象上施加一個人為外力的方法來研究，外力與運動對象加速度的關(guān)系。做這個課件的目的，是為學(xué)生構(gòu)件出這個物理模型，引導(dǎo)讓學(xué)生自己去探索其中的關(guān)系。1. 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標比例為10。2. 創(chuàng)建三個運動對象，設(shè)置它們的質(zhì)量分別是1千克、2千克、和3千克；受到的外力Fx分別是1牛頓、2牛頓、3牛頓。你可以給它們設(shè)置不同的顏色和半徑，以區(qū)分這三個運動對象。再分別給這三個運動對象的“加速度 ax 分量”和“外力 Fx 分量”定義對應(yīng)的變

44、量。3. 用“動態(tài)注釋”把這些定義的變量表示出來。4. 再創(chuàng)建三個輔助點，分別用它們的矢量關(guān)聯(lián)“外力 Fx 分量”所對應(yīng)的變量。選擇適當(dāng)?shù)妮o助點矢量顯示比例。5. 這樣，這個課件就創(chuàng)建完成了。您可以通過拖動輔助點上的矢量來改變運動對象上受到的外力。然后運行課件，運動對象就以a=f/m的加速度做勻加速直線運動了。這個課件的價值是讓學(xué)生利用這個課件，進行探索性的學(xué)習(xí)。我們希望能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動的學(xué)習(xí)。仿真物理實驗室正是立足于此，為老師與學(xué)生在物理世界的交流提供一種工具。例9勻速圓周運動在仿真物理實驗室中，用很多的方法可以用來制作勻速直線運動。在這個課件中，我們使用一個

45、圓弧型的軌道，讓運動對象在這個圓形的軌道上以恒定的速率做運動。1. 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標比例為10。2. 從創(chuàng)建模板中，創(chuàng)建一個圓弧型的軌道。點擊創(chuàng)建模板中的“圓弧軌道”后，先在實驗區(qū)中間點擊一下，確定圓弧軌道的中心位置；然后拖動鼠標，再點擊一下鼠標，定下圓弧軌道的半徑。彈出了“圓弧型軌道設(shè)置”對話筐用鼠標只能用來粗略的定義它的參數(shù)。在對話筐中，可以詳細而準確的定義它的各種參數(shù)。在這里，我們設(shè)置它的中心坐標為（0，0），半徑為10米。起始角為0度，終止角為360度，這樣就是一個完整的圓弧了。3. 創(chuàng)建一個運動對象，把它放在坐標（0，10）的位置上。設(shè)置它的質(zhì)量為1千克、半徑為1米（軌道對

46、半徑為0的運動對象不起作用）。給它一個水平的初速度Vx=10米/秒。您可以讓它在運行時動態(tài)的顯示出速度矢量和加速度矢量。4. 現(xiàn)在您就可以運行這個課件了。很簡單吧。您還可以使用動態(tài)矢量輸出、實驗曲線和輔助點來裝點您的課件。五在萬有引力部分中的應(yīng)用通過前面的學(xué)習(xí)，您現(xiàn)在已經(jīng)學(xué)會使用仿真物理實驗室來制作課件了。在下面的部分中，將不再重復(fù)的講述具體操作的過程；更多的是要討論課件的創(chuàng)作思想，和平臺使用中一些值得注意的問題。在萬有引力部分中，我們來設(shè)計一個例子，把牛頓當(dāng)初對人造衛(wèi)星的設(shè)想用仿真物理實驗室表現(xiàn)出來。當(dāng)年，牛頓設(shè)想在地球上有一坐高山。在山上用大炮水平的打出一顆炮彈；初速度越大，炮彈就落的越遠

47、。當(dāng)初速度足夠大時，炮彈就可以環(huán)繞地球運動，成為一顆人造衛(wèi)星了。例10人造衛(wèi)星1. 首先給這個實驗設(shè)置一個合適的坐標比例。地球衛(wèi)星需要一個大尺度的實驗環(huán)境。地球的半徑就有6400000米。所以默認的比例10是不可能做出這個地球衛(wèi)星的課件的。我們在這個課件中設(shè)置坐標比例為1.1e7(“e7”表示乘以10的7次方)。因為坐標的尺度很大，衛(wèi)星饒地球一圈也要比較長的時間；所以仿真計算時，“實驗最小掃描時間”可以設(shè)置的大一些，例如：1秒。2. 有兩種方法，可以用來模擬地球：（1）一個有著地球質(zhì)量的運動對象，（2）使用創(chuàng)建模板中的“萬有引力質(zhì)心”，并設(shè)置它的質(zhì)量為地球的質(zhì)量。兩種方法都是可以的，這里我們用

48、一個質(zhì)量為6e24千克的運動對象來模擬地球，把它放在坐標的原點。使用運動對象模擬地球，就必須在“實驗設(shè)置”對話筐中，的“功能設(shè)置”中選擇“考慮運動對象間萬有引力”。3. 接下來，要創(chuàng)建另一個運動對象來模擬炮彈。把它放在坐標（0，6400000）的位置上，設(shè)置它有水平初速度7900米/秒。這就相當(dāng)于有一顆炮彈在地球表面，水平發(fā)射。4. 您現(xiàn)在就可以運行了。下面我們希望通過輔助點矢量的拖動來調(diào)整炮彈的水平初速度。首先要為炮彈的水平速度Vx定義變量“vx”。然后再通過“變量編輯器”自定義一個變量“vx0”，并給它一個初始值7900。再創(chuàng)建一個輔助點，用它的矢量關(guān)聯(lián)變量vx0；因為變量vx0的值比較大

49、，所以輔助點矢量的顯示比例也應(yīng)設(shè)置大，例如3950。5. 現(xiàn)在，我們可以用輔助點的矢量來調(diào)整變量vx0的值。炮彈的水平速度關(guān)聯(lián)的變量是vx。要用輔助點的矢量來調(diào)整炮彈的初速度，就要在t=0的時刻讓vx=vx0。我們通過程序來實現(xiàn)。從主菜單中打開“程序編輯器”，輸入以下程序：判斷1:如果(t=0 )則執(zhí)行vx=vx0結(jié)束判斷16. 現(xiàn)在就可以運行實驗了。拖動輔助點矢量可以改變炮彈的水平初速度。但這個課件還存在一個問題：當(dāng)初速度小于7900米/秒時，炮彈會落進地球中。我們應(yīng)該在炮彈落進地球時，暫停課件。首先，為炮彈的位移分別定義變量x，y；然后再輸入程序：判斷1:如果( sqrt(x*x+y*y)

50、<5000000 )則執(zhí)行暫停結(jié)束判斷17. 最后，給課件增加一些注釋。在制作人造衛(wèi)星、地球圍繞太陽運轉(zhuǎn)之類的課件時，選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺吮壤顷P(guān)鍵；同時還要注意選擇恰當(dāng)?shù)摹皩嶒炞钚呙钑r間”。六在機械能部分中的應(yīng)用在機械能部分中，主要有以下內(nèi)容：（1）功；（2）動能定理；（3）機械能守恒。實際上，機械能部分和動量部分都是通過牛頓運動定律推導(dǎo)出來的。所以用仿真物理實驗室來制作這部分的課件時，也要建立在牛頓運動定律的基礎(chǔ)上。例11.功這個課件主要講述功的定義和功的公式W=FS。在設(shè)計時，我們?nèi)匀煌怀隽苏n件的交互性，讓學(xué)生通過課件來學(xué)習(xí)功的知識。1. 新建一個實驗項目設(shè)置坐標的比例為0.5米。在“

51、實驗設(shè)置”中考慮重力作用。2. 創(chuàng)建一個平板，設(shè)置長度為4米，高度為0.1米，質(zhì)量為1千克。并設(shè)置它與地面具有較大的摩擦系數(shù)，把它固定在地面上。3. 再創(chuàng)建一個滑塊，把它放在平板上，橫坐標等于零的位置上。設(shè)置它有人為外力Fx=10牛頓。再為它的位移x和人為外力Fx分別定義變量“x”和“fx”。4. 在變量編輯器中自定義變量“w”，在程序編輯器中，輸入程序w=fx*x這樣，程序運行時，變量“w”的值就是外力fx所做的功了。5. 使用動態(tài)標簽，把變量的值輸出在實驗區(qū)中。6. 再創(chuàng)建一個輔助點，讓它的矢量與變量“fx”相關(guān)聯(lián)。這樣就可以通過輔助點的矢量來調(diào)整滑塊上的外力了。這個講述功的課件就制作完成

52、了。您可以在課堂上使用它，讓物理課堂更加生動；更可以把它交給學(xué)生，激發(fā)他們主動學(xué)習(xí)的熱情！這個課件搭建的是一個最基本的模型，課件的本身也具有可擴充性。您可以在它的基礎(chǔ)上，做出描述功率、動能定理等內(nèi)容的課件。例12機械能守恒這個課件主要表現(xiàn)了，一個做自由落體的運動對象，在下落過程中，重力勢能的變化和動能的變化，以及整個機械能的變化過程。1. 新建一個實驗項目，設(shè)置坐標的比例為10。在“實驗設(shè)置”中要考慮重力的作用。2. 創(chuàng)建一個運動對象，設(shè)置它的質(zhì)量為1千克。把它放在高度30米的位置上。給它的位移y分量定義變量“y”，速度Vy分量定義變量“vy”。這兩個變量，我們將在程序中使用它們來計算運動對象

53、的重力勢能和動能。3. 在“變量編輯器”中自定義變量“Ep”表示小球的重力勢能，“Ek”表示小球的動能?！癊_all”表示小球的機械能。然后在“程序編輯器”中輸入以下的程序：/小球的勢能=mghEp=1*9.8*y/小球的動能=0.5*m*v*vEk=0.5*1*vy*vy/機械能 = 勢能 + 動能E_all=Ep+Ek您可以為程序添加一些注釋，這樣便于程序的理解和課件資源的交流。在行的開頭用“/”就可以注釋此行的程序了。軟件在解釋和執(zhí)行程序時會自動的跳過被注釋的行。4. 用動態(tài)注釋，和輔助點矢量，把運動對象的重力勢能、動能和機械能都表達出來。5. 運行課件，觀察重力勢能、動能和機械能在運動

54、對象下落過程中的變化。6. 您可以在x=0的位置上創(chuàng)建一個水平的直線軌道。這樣運動對象落到軌道上時會被反彈。七在動量部分中的應(yīng)用在動量這個部分中，有兩個重要的內(nèi)容是動量定理和動量守恒定律。制作動量定理的課件，可以在例11搭建的物理模型上進行。我們在這個部分中將重點教大家，怎么用仿真物理實驗室來制作驗證動量守恒的實驗或課件。在仿真物理實驗室的最新版本中，添加了平板、斜面和滑塊。這些器件為我們制作驗證動量守恒的課件和搭建一些題目中的物理模型，提供了極大的方便。例13.動量守恒之一這個課件用平板與滑塊搭建了一個系統(tǒng)。我們把滑塊放在平板上，設(shè)置平板與滑塊間具有摩擦系數(shù)。整個系統(tǒng)不受到外力的作用，這樣這

55、個系統(tǒng)在運動中將始終是動量守恒的。1 新建一個實驗項目。設(shè)置坐標的比例為0.5。在“實驗設(shè)置”對話筐中，選中“考慮重力作用”；設(shè)置實驗最小掃描時間為0.0002秒。根據(jù)不同的坐標比例和實驗內(nèi)容設(shè)置恰當(dāng)?shù)膶嶒炞钚呙钑r間對課件的質(zhì)量有重要的意義。您可以邊運行邊調(diào)整這個參數(shù)，以取得最好的演示效果。2 創(chuàng)建一個平板。設(shè)置它質(zhì)量為2千克，長1.5米，高0.1米，平板與滑塊間的摩擦系數(shù)為0.3。為了研究它的動量，您可以為它的速度參數(shù)定義變量。3 再創(chuàng)建一個滑塊，把它放在平板上面。設(shè)置質(zhì)量為1千克，滑塊的長度和高度都是0.2米。設(shè)置它具有2米/秒的初速度。同樣也要為它的速度參數(shù)定義變量。4 用輔助點矢量關(guān)

56、聯(lián)相關(guān)的變量。在“程序編輯器”中分別計算出它們的分動量和和系統(tǒng)的總動量。最后再使用動態(tài)標簽把它們輸出。課件制作完成了，現(xiàn)在您就可以運行這個課件了。平板與滑塊為我們制作此類的課件提供了極大的方便。在一個平板上可以放多個滑塊。在“實驗設(shè)置”對話筐中選中“考慮運動對象間的碰撞”，同一個平板上的滑塊間還可以發(fā)生彈性碰撞。另外您還可以把滑塊固定在平板上，使它與平板合為一體。例14.完全彈性碰撞這個課件搭建了這樣的物理模型：用兩根細繩分別懸掛起兩個質(zhì)量相同的小球，把它們放在同樣的高度上。然后拉起其中一個小球到一定的高度，再松開。小球擺下后，撞擊另一個小球。由于它們的質(zhì)量相同，發(fā)生的碰撞是完全彈性的，所以它們的速度發(fā)生了傳遞，第一個小球停了下來，第二個小球就開始擺動起來，以此循環(huán)。創(chuàng)建這個物理模型并不難，但要注意一些事項。首先仍然是選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺吮壤蛯嶒炞钚呙钑r間，建議您設(shè)置坐標比例為0.5米