《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
