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球王会官方用几许画板制造《光的折射》课件
发布时间:2024-12-23 08:45:42 来源:m6米乐网页版 作者:球王会官方网址浏览次数:22

  几许画板(The Geometers Sketchpad)具有丰厚而便利的发明功用,你只需了解几许画板的简略运用办法,即可自行设计用来完结自己教育思维的教育课件,而不会像Autherware、Flash、VB那样要求用户有必要具有必定的编程根底。所以说几许画板是最出色的教育软件之一,它为咱们供给了一个通用的数学、物理教育环境。下面就让咱们经过《光的折射》课件的制造一同领会几许画板的奇特吧。

  课件完结后,能够修正介质1和介质2的折射率n1、n2,能够拖动入射光线规模内旋转,反射光线、折射光线相应产生改动,屏幕动态显现入射角、反射角、折射角及产生全反射时的临界角,产生全反射时折射角显现为“未定义”,当光线从光疏介质射入光密介质时,临界角显现为“未定义”。最令我满足的当地是:三条光线都只制造了一次,涉及到的核算公式都是包括多种状况的一致公式。

  ①挑选线段东西,按住Shift键,画一条水平线段。挑选这条线段的两个端点,结构一条直线作为两种介质的分界面,躲藏线段的两个端点(避免运用者旋转表明分界面的直线,为了下面制造的便利,暂时把n2的值改为2(新建参数的默认值为1),把n1、n2别离移到界面的上方和下方,即界面上方介质的折射率为n1,界面下方介质的折射率为n2。在表明界面的直线就任取一点O作为入射点,过O做界面的垂线作为法线。

  ②恣意画一条线段GH,挑选O与线段GH,画出一个以O为圆心、GH为半径的圆,并在圆就任取一点A,衔接AO, AO便是入射光线(先不标表明光线传达方向的箭头)。

  挑选法线,履行“改换”菜单中的“符号镜面”指令,单击A,履行“改换”菜单中的“反射”指令做出A点以法线为对称轴的对称点B,衔接OB,OB便是反射光线、画出折射光线

  把A点先拖到界面的下方,此刻折射光线中,所以只需在法线的上半部分找到一个点N,再让N绕O点旋转必定视点,得到折射光线OC上的一点T,这个视点的绝对值等于折射角,只需核算出这个视点就能够画出折射光线了。

  为了使折射光线、反射光线能够跟着入射光线的改动而改动,咱们能够这样找到N:衔接AB与法线交于N,躲藏线段AB。再做出点N以界面为对称轴的对称点N(图1)。

  折射角只能为正值和0,在核算机中视点可为负值,顺时针旋转得到的角的度数为负;入射光线能够在法线的左、右两边,入射光线中。为了创立一个一致的公式核算N绕O点旋转的视点,咱们要运用符号函数sgn(参数),参数为正,其值为1,参数为负,其值为-1,参数为0,其值为0。衡量、核算出下列数据:

  这儿仅以衡量NOA为例阐明视点的衡量办法:顺次挑选N、O、A三点,履行“衡量”菜单中的“视点”指令即可,留意第二个挑选的点为角的极点。

  履行“数据”菜单中的“核算”指令,弹出的“新建核算”窗口中动动鼠标就能够完结这些杂乱的公式的输入(图2),留意“乘方符号”是那个“三角”。

  挑选核算出来的Arcsin(sgn(yO-yA).sgn(xA-xO).( n2/ n1) sgn(yO-yA).sin(NOA))履行“改换”菜单中的“符号视点”指令。双击O点,挑选N,履行“改换”菜单中的“旋转”指令,直接点“确认”就能够得到折射光线上的一点T。顺次挑选O、T,履行“结构”菜单中的“射线”指令得到射线OT,OT与圆交于C点,衔接OC,OC便是折射光线,躲藏射线OT。

  ①把上面用到那四个视点值的标签修正一下,躲藏那些杂乱的公式能够改为:入射角NOA、反射角NOA、折射角NOC、临界角,留意不要运用几许画板的文本东西栏输入,要从Word中仿制一个,在标签窗口按Ctrl+V键张贴,直接输入的角符号在文件打包后会变成m。

  ②把不需求显现的目标躲藏,别离右击B点、分界面直线,挑选“特点”指令,在翻开的对话框中,撤销“能够被选中”选项,制止对B点、参数n1和n2的挑选(能够修正参数的数值),避免用户拖动这几个目标,需求调整时再勾选“能够被选中”即可。

  以给AO增加箭头为例阐明:挑选线段AO,履行“结构”菜单中的“中点”指令画出线段AO的中点K,鼠标指向左边那个三角(图4),按下左键不松手,过一瞬间会弹出一个方便菜单,挑选一种适宜的箭头东西,顺次单击A、K两点,就会给入射光线加上箭头。相同再把反射光线OB、折射光线OC加上箭头,把三条光线的线型改为实线。


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