浅谈用几何画板制作物理动画

1、安徽省淮南矿业集团第二十一中 邹道法 Page 6 of 6 20-8-5 21:37浅谈用“几何画板”制作物理动画安徽淮南矿业集团第二十一中 邹道法物理过程的纷繁复杂，需要学生有足够的生活阅历和空间想象能力、逻辑推理能力等。这也是许多学生感到物理课程难学的一个很重要的原因。多媒体技术的迅猛发展，给老师及学生制作物理课件，更深入了解物理过程提供了十分先进的手段。本文将简要介绍用“几何画板”制作物理动画，展示物理过程的一些方法。一、 用“几何画板”绘制简单的物体 几何画板工具栏中有三种画图工具：点、圆、线段（按住鼠标左键并右拉，可选择射线、和直线）。 画点时，先选择点工具，将光标移至画板上，按下

2、鼠标左键，就可画出点来；如果要在坐标上画点，可选择“图面”菜单中“点”工具，这时画板上就会出现直角坐标系，以及点所在坐标中的（X，Y）。 画圆时，有三种方法，一是先选择工具栏中的“圆”工具，将光标移至画板上，按下鼠标左键不放拉动鼠标，一个“圆”就画成了，这时圆有两个点，即：圆心A和圆周上的点B，应引起注意 ，当你选择工具栏上的“箭头”工具，光标指向圆心A，按住鼠标左键并拉动，可移动所画圆的位置；光标指向圆周上的点B，按住鼠标左键并拉动，可以“圆心和点画圆”，画板上就出现了以两点之间的距离为半径的圆，要想改变圆的大小，选择工具栏上的“箭头”工具，拉动圆周上点即可。 线段（射线、直线）的画法：选择

3、工具栏上的线段工具，将光标移动到画板上，按下鼠标左键拉动，射线、直线的画法与线段的画法类同，不再详述，但线段、射线、直线上都有两点，线段上的点可用来改变线段的长短、方位，射线、直线上的点可用来旋转。 有了上面的基础，我们一起来构造一个长方形。 （1）、打开几何画板，从文件菜单中选择“新画板” （2）、选择“直线”工具，在画板上画一条直线AB （3）、选择“箭头”工具，按住“Shift”键，用鼠标依次点击点A和直线AB，即同时选择点A和直线AB 。 （4）、选择菜单栏“构造”中的“垂直线”。 （5）、在垂线上任取一点C，同时选择点C和直线AB，选择菜单栏“构造”中的“平行线”。 （6）、同时选择

4、点B及直线AB，选择菜单栏“构造”中的“垂直线”。（7）、选择工具栏中的“点”工具，在CD与BD交点处画出点D。（8）、选择工具栏中的“线段”工具，在AB、 BC、CD、DA中画出线段。（9）选择“箭头”工具，同时选取直线AB、BC、CD、DA，打开“显示”菜单，选中“隐藏直线”，一个正方形就画成了。如图所示。如要移动此长方形，可选择工具栏中的“箭头”工具，用鼠标左键拖动线段AB（或线段AC、CD、BD、点D）；如要改变长方形的大小，可用鼠标左键拖动点A（或点B、点C）。二、 会同时选择多个物体进行处理 在制作动画的过程中，需要同时选择多个物体，这一选择的技巧是：先选取工具栏中的“箭头”工具，

5、然后按住“Shift”不放，用鼠标点击所画的物体即可。如果同一物体被点击两次，则这一物体不被选中。如要选择全部所画的物体，可选择菜单栏“编辑”按钮中的“选择全部”，或者使用快捷键“Ctrl+/”。三、 构造动画按纽，展示物理规律 在高中物理运动学部分，把物体的运动分为“平动”和“转动”。为了说明做平动的物体轨迹也可以是曲线时，我们就可以用上面构造好的长方形来演示物体做曲线运动时的平动过程。方法是：选择画“圆”工具，在画板上画出一个大小适中的圆，同时选取长方形中的点“D”和 “圆周”，再选择“编辑”菜单栏中的“按钮”上的“动画”，在出现的对话框中，选择点D沿圆周C1缓慢地运动，点击“动画”，在画

6、板上就出现了“动画”按钮，用鼠标双击“动画”按钮，就可以清楚地看到长方形物体做曲线运动时所处的位置，深刻理解曲线运动中的“平动”。单击鼠标左键，动画停止运动。 按照同样的方法，可以演示“二力合成的平行四边形定则”、“凸透镜、凹透镜”成像规律的光路图的动画过程，能十分方便地改变两个力的夹角、大小，清楚地看出合力的大小变化及方向的改变；透镜成像的大小、虚实以及物距和像距的关系以及透镜的放大率，还可以利用几何画板的运算功能，显示动画过程中，物理参量随物体运动过程变化时的即时数据等。下图是制作好的凸透镜成像的光路图。力的平行四边形定则用几何画板软件演示平抛运动运动的合成与分解，更利于学生的理解和掌握水平方向和竖直方向运动的规律以及相互之间的联系，在教学过程中，可以采用老师先播放事先制作好的课件，然后让学生集体讨论制作，有条件的学校也可以让学生独立制作，