《几何画板100例第35(03417)自定义物理工具》由会员分享,可在线阅读,更多相关《几何画板100例第35(03417)自定义物理工具(10页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、3.3 自定义物理工具“几何画板”软件为我们提供了一个很有趣的功能,即“自定义工具”功能。利用这个功能可以制作好常用的工具,不仅可以提高我们课件制作的工具,更重要可以让我们象传统教学的黑板板书一样进行“板画”,而且能动态演示相关规律,本节中介绍了几个常用工具,只要掌握工具的制作方法,相信你一定会举一反三制作更多的物理工具。实例98 力的分析工具【课件效果】物理教学中涉及大量的力的分析工作,能科学准确地分析物体受力情况并做出规范的力的分析图,是分析解决许多物理问题的关键步骤。用尺规作图既慢又麻烦,为什么不利用如何画板提供的创建工具这个功能,制作一些常用的工具,既能提高作力的分析图的效率与规范性,
2、更重要的是还可以利用几何画板保持数形关系进行动态演示。用工具画出的叠加物体受力分析图,如图3-188a所示,用鼠标直接拖动分离后的效果,如图3-188 b、c所示。图3-188 课件效果图【构造分析】1技术要点u 【变换】菜单的应用u 工具的创建与使用2思想分析 本例通过变换菜单中的平移、缩放、旋转等功能,制作了一些力的分析所用的常用工具,在教与学中可以利用这些工具进行力的分析研究。【制作步骤】1、力的矢量图工具的制作(1)单击【线段工具】,作一线段AB。(2)单击【选择箭头工具】,双击B点,将B点设为标记中心。(3)选中点B,选择【变换】|【平移】命令,打开【平移】对话框,选择【极坐标】,以
3、【固定距离】0.5厘米, 以【固定角度】90度平移,得到点B。(4)依次选中点B、B,选择【构造】|【以圆心和圆周上的点作圆】命令,构造圆B,单击圆与线段AB的交点处,得到交点C。(5)选中点C,选择【变换】|【缩放】命令,以B点为中心把C点按7/10的固定比进行缩放,得到点C,把点C标签改为D。(6)选中点C,选择【变换】|【旋转】命令,打开【旋转】对话框,旋转角度改为20,得到点C。在保证C点选中的状态下,再选择【变换】|【旋转】命令,不过这里要把点C按40旋转,得到点C。(7)依次选择B、C、D、C点,选择【构造】|【四边形内部】命令,构造四边形内部。(8)除线段AB、点A、点B及箭头外
4、,选择上所有不要的点、线段、圆等对象,选择【显示】|【隐藏对象】命令,将其隐藏。选中线段AB、点A、点B及箭头,按下【自定义工具】,选择【创建新工具】命令,打开【新建工具】对话框,将工具名称改为“力的图示”。(9)选择【编辑】|【选择所有】命令,按Delete键,删除所有对象。2、长方形物体工具的制作(1)单击【线段工具】,作一线段MN。(2)单击【选择箭头工具】,双击点M,将M点设为中心。(3)选中点N,选择【变换】|【旋转】命令,打开【旋转】对话框,参数值保持默认设置,单击【确定】按钮,得到点N。选中点N,选择【变换】|【缩放】命令,打开【缩放】对话框,把缩放比例改为3/4,单击【确定】按
5、钮,得到点N。选中点N与点N,作线段NN,在保证线段NN选中的情况下,选择【构造】|【线段的中点】命令,得到中点O。(4)依次选中M点、N点,选择【变换】|【标记向量】命令,标记向量M-N。(5)选中点N,选择【变换】|【平移】命令,使用对话框中的默认参数值,单击【确定】按钮,把N按标记的向量平移得到点N。(6)依次选中点M、N、N、N,选择【构造】|【线段】命令,构造长方形四条边。隐藏除点M、N、O及四个线段外的所有对象。(7)拖动选中点M、N、O及长方形,参照上面的方法,制作一个“长方形工具”,删除编辑区中的所有对象。3、制作直角三角形工具(1)在几何画板的编辑区作一线段PQ,并以点Q为中
6、心把点P旋转90得到P点,依次选中点Q、P作射线QP,选择【构造】|【射线上的点】命令,得到点R。构造线段PR。(2)依次选中点Q、P、R,选择【度量】|【角度】命令,度量QPR的角度大小。(3)选中点P,把点P平移1厘米,得到P点,依次选中点P、P,构造一个以P点为圆心的圆。单击圆与QPR的两个边的交点,得到交点T、S。(4)依次选中点P、T、S,选择【构造】|【圆上的弧】命令,做出一段圆弧。选中圆弧,选择【构造】|【弧上的点】命令,得到点,并把U点调整到适当位置处。(5)选中U点及度量好的角度值,按住Shift键,选择【编辑】|【把文本合并到点】命令,把角度的度量值合并到点U上,如图4所示
7、。图3-189 制好的直角三角形物体(7)保留点P、点Q、点R、圆弧及三角形的三条边,将其它的对象隐藏,全部选中剩下的这些对象,做出“三角形工具”,最后删除所有对象。【课件总结】本例通过一些力学常用的工具制作,介绍了如何利用缩放、平移、旋转及圆弧的构造方法制作需要的图形,利用上面介绍的方法制作“左手、右手手形”、“电流表”等工具,用于课堂教学中,将会大大地提高课堂教学效率。对于一些对几何画板不熟悉的高一学生,也可以利用老师制好的这些工具开展研究性学习了。实例99 自定义弹簧工具【课件效果】本自定义“弹簧”工具可以在任意两点之间创建一个弹簧,当两点间的距离改变的时候,弹簧的疏密也随之变化。课件效
8、果如图3-190所示。 图3-190 课件效果图【构造分析】1技术要点u 利用【变换】|【缩放】命令,等比缩放线段u 利用【变换】|【旋转】命令,创建弹簧u 利用【自定义工具】|【创建新工具】命令,创建弹簧工具2思想分析本课件的重点是构造被两个动点控制的折线系列,利用【缩放】和【旋转】命令,模拟弹簧。下面让我们看看具体的制作步骤! 【制作步骤】1制作弹簧(1)新建一个画板文件,选择【文件】|【保存】命令,将这个画板文件保存为“弹簧工具.gsp”。(2)单击【点工具】,在绘图区任意画出2点A和B。(3)单击【直尺工具】,创建过点A和B的线段j。(4)单击【选择箭头工具】,选中点A和线段j,选择【
9、构造】|【垂线】命令,构造直线k。(5)选中点A,选择【变换】|【平移】命令,打开【平移】对话框,选择【极坐标】,以【固定距离】0.3cm,【角度距离】为90平移,得到点A。(6)单击【圆规工具】,以点A为圆心,以点A为圆上一点画圆c1。(7)单击【选择箭头工具】,在直线k和圆c1的相交处单击鼠标,创建点C。(8)同时选中点C和直线k,选择【构造】|【垂线】命令,构造直线l,如图3-191所示。图3-191 构造垂线(9)双击点B,设置点B为缩放中心,选中点A,选择【变换】|【缩放】命令,打开【缩放】对话框,保持默认设置,单击【缩放】按钮,得到点D。(10)选中点A,选择【变换】|【缩放】命令
10、,打开【缩放】对话框,设置【固定比】为1/4,构造点E。(11)选中点A,选择【变换】|【缩放】命令,打开【缩放】对话框,设置【固定比】为1/8,构造点F。(12)选中点A,选择【变换】|【缩放】命令,打开【缩放】对话框,设置【固定比】为1/16,构造点G,效果如图3-192所示。图3-192 缩放各点(13)同时选中点G和直线l,选择【构造】|【垂线】命令,构造直线l。(14)同时选中直线l和m,选择【构造】|【交点】命令,构造点H。(15)单击【直尺工具】,创建线段FH和BH,如图3-193所示。图3-193 构造线段(16)单击【选择箭头工具】,双击点F,设置点F为旋转中心,同时选中线段
11、FH和BH,选择【变换】|【旋转】命令,打开【旋转】对话框,设置【固定角度】为“180”,单击【旋转】按钮,将选中的对象旋转180。(17)分别以点E、D为旋转中心,重复第(16)步骤,如图3-194所示。图3-194旋转点(18)选择不必要的对象,选择【显示】|【隐藏对象】命令,隐藏不必要的对象,如图3-195所示。图3-195隐藏不必要的对象2设置“弹簧”工具(1)选择所有对象,单击【自定义工具】,选择【创建新工具】命令,打开【新建工具】对话框,设置【工具名称】为“弹簧”,单击【确定】按钮,创建“弹簧工具”。(2)为了永久的使用“箭头”工具,请把文件保存在tool folder文件夹中!【
12、课件总结】自定义“弹簧”工具是在【缩放】和【旋转】的基础上制作的,缩放的比例越小,“弹簧”越密。使用自定义“弹簧”工具可以用在所有出现弹簧的课件中,比如弹簧振子,弹力做功等,给课件制作带来很大的方便。实例100 自定义箭头工具【课件效果】本自定义“箭头”工具可以在任意两点之间创建一个箭头,当两点间的距离改变的时候,箭头的指向也随之变化,但箭头的形状不变,课件效果如图3-196所示。图3-196课件效果图【构造分析】1技术要点u 利用【变换】|【旋转】命令,创建箭头的两翼u 利用【变换】|【平移】命令,固定箭头的大小u 利用【构造】|【多边形内部】命令,创建箭头u 利用【自定义工具】|【创建新工
13、具】命令,创建箭头工具2思想分析本课件的重点就是利用【旋转】和【平移】命令,控制箭头的形状和大小,设置不同的旋转角度和平移距离,可以得到形状各异的箭头。下面让我们看看具体的制作步骤!【制作步骤】1制作箭头(1)新建一个画板文件,选择【文件】|【保存】命令,将这个画板文件保存为“箭头工具.gsp”。(2)单击【直尺工具】,在绘图区任意画出一条线段AB。(3)单击【点工具】,在绘图区任意画出一点C。(4)单击【圆规工具】,以点B为圆心,以点C为圆上一点画圆c1。(5)单击【选择箭头工具】,单击线段和圆的相交处,创建交点D,如图3-197所示。图3-197构造点D(6)用鼠标双击点B,设置点B为旋转
14、中心,选中点D,选择【变换】|【旋转】命令,打开【旋转】对话框,按【固定角度】15度旋转,得到点E。(7)选中点D,选择【变换】|【旋转】命令,打开【旋转】对话框,设置【固定角度】为-15,创建点F。(8)选中点D,选择【变换】|【缩放】命令,打开【缩放】对话框,按【固定角度】3/4缩放,得到点G,如图3-198所示。图3-198缩放点(9)单击【选择箭头工具】,依次选中点E、B、F 、G,选择【构造】|【四边形内部】命令,创建四边形内部,选择【显示】|【颜色】命令,把设置四边形内部的颜色为黑色。(10)单击【选择箭头工具】,选中点B,选择【变换】|【平移】命令,打开【平移】对话框,按图3-1
15、99所示设置,创建点B。图3-199 【平移】对话框(11)依次选中点C和B,选择【编辑】|【合并点】命令,合并点C和B,如图3-200所示。图3-200合并点(12)选择不必要的对象,选择【显示】|【隐藏对象】命令,隐藏不必要的对象,效果如图3-201所示。图3-201隐藏不必要的对象2设置“箭头”工具(1)选择所有对象,单击【自定义工具】,选择【创建新工具】命令,打开【新建工具】对话框,把【工具名称】改为“箭头”,单击【确定】按钮,得到“箭头”工具。(2)单击【自定义工具】,选择箭头选项,自定义工具就可以正常使用了,效果如图3-196所示。(3)为了永久的使用“箭头”工具,请把文件保存在tool folder文件夹中!【课件总结】自定义“箭头”工具是在【旋转】和【平移】的基础上制作的,旋转的角度越小,平移的距离越小,箭头也就越小。使用自定义“箭头”工具可以用在所有出现箭头的课件中,比如数学中的坐标系,物理学中的矢量,给课件制作带来很大的方便。483