高级应用指南
| 在高级应用指南中，我们将与大家共同制作三个物理课件。其中将使用到矢量的显示、闪照效果、辅助点、和脚本程序。掌握了这些以后，您就能使用《仿真物理实验室》随心所欲的制作出专业的优秀课件。 一.平抛运动的分析 在这个例子中，我们研究的是平抛运动的运动及动力学规律，使用了动态矢量输出、闪照等辅助分析方法。首先我们建立一个简单的平抛模型：小球以10米/秒的水平初速度作平抛运动。接下来我们设置小球的属性。 点击动态显示的[高级设置]按钮，在弹出的“动态显示高级设置”对话筐中选中“显示速度矢量”和“显示加速度矢量”，然后确定。 在点击“实验设置”对话筐中可以设置矢量显示的比例和矢量显示的颜色。 运行实验，您将看到这样的效果。在运动的同时，动态的显示出了运动对象的速度矢量和加速度矢量。 我们可以对平抛运动进行闪照处理，再次设置这个运动对象的属性。选中“进行闪照处理”，设置“闪照周期”为0.5秒（注意：“闪照周期”必须是“最小扫描时间”的整数倍）。我们在闪照的同时，显示时间、Vx、Vy和Vy的速度分矢量。 以下是闪照处理的运行效果： 通过这个例子，我们学会了使用动态矢量输出和闪照处理。这样的处理有利于分析运动的规律和动力学原理。 二.简谐振动与简谐振动的曲线（其中一些只有专业版和网络版可以实现） 在这个例子中将使用辅助点在实验区中同时绘制简谐振动的 s、v、a 曲线。首先创建一个简谐运动模型，我们使用弹簧振子来搭建这个模型。新建一个实验项目，设置坐标比例为10。在坐标(0,0)位置放置一个运动对象，设置Vy为10米/秒。用一个悬挂弹簧把它连起来，弹簧挂在（0，20）的地方，倔强系数为1、原长为20。在这个实验中不考虑重力的作用。运行实验，效果应该是这样： 接下来，我们度量运动对象的参数“位移y分量”，并定义变量名为“y1”。 用同样的方法，分别度量运动对象的参数vy、ay,并分别定义变量名为“vy1”、“ay1”。 我们创建一个辅助点用于显示简谐振动的位移曲线。设置辅助点属性时选中“显示轨迹”。再分别度量这个辅助点的x、y，度量时定义变量名分别为“dx1”和“dy1”。 从菜单中点击[程序]-->[程序编辑器]。在“程序编辑器”中，输入以下脚本程序： 运行实验，效果如下： 用同样的方法，我们再创建两个辅助点来分别显示简谐振动的速度曲线与加速度曲线。 我们可以利用辅助点来显示变量的矢量。设置用于显示位移曲线的辅助点的属性如下图所示。 再运行实验： 三.牛顿对人造卫星的设想及三种宇宙速度（其中一些只有专业版和网络版可以实现） 这个课件展示了牛顿对地球人造卫星的设想和三种宇宙速度。从一座高山上水平抛出一个炮弹，初速度越大，炮弹将落得越远；当初速度足够大时，炮弹将环绕地球运动，成为地球的一颗卫星。 在编辑状态时拖动绿色的辅助点，可以相应改变炮弹的初速度，再运行实验会有不同的运行过程。 首先新建一个实验项目，设置坐标比例为1.1e7,研究宇宙问题需要很大的尺度。在坐标（0,0）的位置上放置一个运动对象，设置它的参数质量 m=6E24 千克。为这个运动对象贴一张地球的图片。这个运动对象就是地球了。 再创建一个运动对象，质量1千克，半径700000米（演示时可以看清楚，也不会影响数据的正确性），初位移 y=6400000 米。 创建两个辅助点，度量它们之间的距离，定义这个距离的变量为d 。在辅助点上显示这个距离的矢量。 拖动另一个辅助点时，距离矢量的长度就发生变化。 我们把这个长度 d 的数值经过适当的转换后赋给运动对象炮弹。通过程序来实现： 判断1:如果( t=0 )则执行 svx1=d/2000 （其中svx1是度量出来的运动对象炮弹的 vx） 结束判断1 最后我们要让炮弹落到地球上时，暂停实验。度量炮弹与地球之间的距离 d2 ,在“程序编辑器”中添加以下判断： 判断1:如果( d2<5000000 )则执行 暂停 结束判断1 这样这个课件就完成了。 有任何问题请与我们联系，让我们共同研究！ |
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