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# 力学FLASH课件的制作

I

Flash Animation in Mechanics

ABSTRACT
This paper use flash software to make the curriculum of mechanical related courseware, including celestial body movement, shooting motion analysis,

momentum conservation, wave and vibration and so on. Use flash software, select the appropriate material, using simple animation, construct the appropriate physical model shape visualization of abstract physics concept, physics theory, let the student easy to understand and grasp; Construct the appropriate physical situation to reduce students in the process of theoretical derivation and the difficulty of

space imagination and abstract thinking in problem solving. So that the mechanical learning easy and effective

?

KEY WORDS： cosmic velocity， gravitation， spring oscillator， collision， motion analysis

II

1 天体运动 ..........................................................1

2 运动学 ...........................................................10 2.1 投篮运动分析 ...............................................10 2.1.1 动画物理知识背景 .....................................10 2.1.2 动画设计 .............................................11 3 对心碰撞 .........................................................13 3.1 几种常见的正碰现象 .........................................13 3.1.1 动画物理知识背景 .....................................13 3.1.2 动画设计 .............................................15 4 振动与波动 .......................................................21 4.1 弹簧振子 ...................................................21 4.1.1 动画物理知识背景 .....................................21 4.1.2 动画设计 .............................................23 4.2 冰块例题 ...................................................23 4.2.1 动画物理知识背景 .....................................23 4.2.2 动画设计 .............................................25 4.3 横波 .......................................................26 4.3.1 动画物理知识背景 .....................................26 4.3.2 动画设计 .............................................27 总结与展望 .........................................................29 参考文献 ...........................................................30 致 谢 ............................................ 错误！未定义书签。
1

1

1 天体运动

1.1 万有引力 动画物理知识背景

T2 ? C0 R3

1.1.1

C 4? 2 an ? ? R ? ? 1 2 C0 R R2
2

4? 2 仅与太阳性质有关。 C0

1

C F? 1 R2

1

1

F? m1m2 r2

r 为两质点间的距离，引入比例常数 G，得：
F ?G m1m2 r2

1.1.2

2

1.2 宇宙速度 动画物理知识背景

3

1.2.1

m g?

m1 R地

?

2

km ?1 ? R地 g ? 7 . 9 s
（1-2-2） （二）第二宇宙速度 v2 ：

Ek ?

1 2 m?2 ，引力势能为 2

?G

m地m R地

。质点远离地球引力对其做负功，动能逐渐减少而势能

m m 1 2 m?2 ? G 地 =0 2 R地

?2 ?

2 Rg 地 ? 1 1 .km 2

s

4

?2 ? 2?1
（三）第三宇宙速度 ?3 ：

Ek ? 1 m?32 2

Ek ? Ek1 ? Ek 2

Ek 1 ? 1 2 m? 2 2

m ? ?2 ? 2 ? 2 9 .k8 s

4 2k. m 2 s

? ' ? ( 4 2 .? 2

km 29 .8) s

Ek 2 ? 1 m? '2 2

Ek ? 1 1 1 m ?3 2 ? E ? m2 2 ? ? m' 2 k1 ? E k2 ? 2 2 2

5

?32 ? ?22??

' 2

2 ?3 ? ?2 ? ? ' 2? 16.7 km s

1.2.2

? ? ?2 ? 7.9 km s 、 7.9 km s ? ?3 ? 11.2 km s 、 s 、 1

11.2 km ? ?4 ? 16.7 km 、16.7 km ? ?5 时抛体的运动轨道。这五条轨道速度依次增加正好 s s s

7.9 km

s 的轨道以此来

6

?1 ? 7.9 km s 时物体的运动情况

?1 ? ?2 ? 7.9 km s 时物体的运动情况，和图 3 相比运动得更远了

7

7.9 km ? ?3 ? 11.2 km 时物体的运动情况，此时物体绕地球做圆周运动，成为人造地球卫星 s s

11.2 km ? ?4 ? 16.7 km 时物时物体的运动情况，此时脱离地球绕日运动，成为人造行星 s s

8

?5 ? 16.7 km s 时物体摆脱太阳引力进入其他恒星系运动，成为星际宇宙飞船

9

2 运动学

2.1 投篮运动分析 动画物理知识背景

2.1.1

? ? ?1 ? ?2
1 y ? ?t sin ?2 ? gt 2 cos ?1 2 1 x ? ?t cos ?2 ? gt 2 sin ?1 2
y?0
t? 2v s i ? n2 gco? s1

?2 ?

gxA cos2 ?1 sin(2? ? ?1 ) ? sin ?1

10

? 0 ? 45 ?

?1
2

2.1.2

1 动 画 中 的 曲 线 则 是 用 几 何 画 板 严 格 按 照 y ? ?t sin ?2 ? gt 2 cos ?1 、 2
1 x ? ?t cos ?2 ? gt 2 sin ?1 方程画出来的。然后将其粘贴复制到 flash 中，将其作为篮球斜抛 2

11

12

3 对心碰撞

3.1 几种常见的正碰现象 动画物理知识背景

3.1.1

m1? 1? m ? ? m? ?0 m ? 2 2 2 1 1

20

e?

?2 ? ?1 ?1 0? ? 02

?1 ? ? 1 0 ?

m2 (1 ? e)(? 1?0? ) 2 0 m1 ? m2

?2 ? ? 2 0 ?
（一） 当 e ? 1 时

m1 (1 ? e)(? 1?0? ) 2 0 m1 ? m2

13

?2 ? ?2 0 ? ? 1? ? 1 0

m2 (? 2?? 2 ) ( 0? ?m ? 1 ?? 1

) 10
2 0

1 1 1 1 2 2 m1? 21 ? m ? ? m ? ? m ?2 2 2 1 1 0 2 2 2 2 2
（3-1-7）

?1 ? (
?2 ? (

m1 ? m2 2 m2 )?1 0 ? ( ) ?20 m1 ? m2 m1 ? m2

2m1 m ? m1 )?1 0 ? ( 2 ) ?20 m1 ? m2 m1 ? m2

（1） 当 m1 ? m2 时且 ?20 ? 0 时： 由式（3-1-8） 、式（3-1-9）得：

?1 ? 0 ； ?2 ? ?10 ；

?1 ? (

m1 ? m2 2m1 )?10 ； ?2 ? ( )?10 ； m1 ? m2 m1 ? m2

14

(m1 ? m2 )? ? m1?10 ? m2?20

??

m1?10 ? m2?20 m1 ? m2

1 1 1 1 m1m2 2 2 E损 ? m1?10 ? m2?20 ? (m1 ? m2 )? 2? (?10 ? ?20 ) 2 2 2 2 m1 ? m2

2

3.1.2

15

m1 的速度前进；二、当 m1 ? m2 时且 ?20 ? 0 时，m1 碰后静止，m2 以 m1 碰前的速度前进；三、

16

17

m1 ?? m2 且 ? ? 0 时， m1 速度几乎不变， m2 以几乎两倍 m1 的速度前进 20

18

m1 ? m2 时且 ? ? 0 时， m1 碰后静止， m2 以 m1 碰前的速度前进 20

m1 ?? m2 且 ? ? 0 时， m1 以原速度反弹回来， m2 保持静止 20

19

m1、m2 黏在一起，一起向前运动。

20

4 振动与波动

4.1 弹簧振子 动画物理知识背景

4.1.1

Fx ? ? k x

21

Fx ? ? k x

d2 x m 2 ??kx dt
k 2 ? ?0 用 m 除以上式两端，并令 m ，上式可写作：
d2 x 2 ? ?0 x?0 2 dt
（4-1-4） 式中 ?0 由弹簧的劲度系数和滑块的质量决定。 式（4-1-4）的通解为：

x ? Ac o s ? (t ??

)

22

d2 x 2 ? ?0 x?0 2 dt

4.1.2

4.2 冰块例题 动画物理知识背景

4.2.1

23

h? ?

?2 ? ?1 H 2 ?2 ）处，而后让其在竖直方向上自由

F (1) ? ( ?2 ? ?1 ) HSg

a(1) ?

?2 ? ?1 g ?1

t (1) ?

?1H , ?2 g

v(1) ? ( ?2 ? ?1 )

gH

?1?2

?1HSg ? ?2 ( H ? h0 )Sg ? h0 ?

?2 ? ?1 H ?2

F( 2 ) ? ?2 H ( ?h ? ?1 0 ? y )S g

g H? S? ?2

gSy

y ? Ac o s ? ( t? ? ) , ? ?

?2 g ?1H

24

4.2.2

25

4.3 横波 动画物理知识背景

26

4.3.1

4.3.2

27

28

29

[1] 王宗箎，史秋衡．试析大学生认知发展水平与大学教学的关系 [J]．辽宁高等教 育研究，1994,（3） ：52-54 [2]漆安慎，杜婵英. 力学[M]. 北京：高等教育出版社，2009 [3]杨维纮.力学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2002 [4]史可信.力学[M]. 北京：科学出版社，2008 [5]舒幼生.力学习题与解答[M].北京：北京大学出版社，2006 [6]陈春生．用 Flash 实现横波的动态演示[J]．物理教师，2003，24(3):36-37 [7]温谦.边用边学 Flash 8 制作动画[M]. 学出版社，2013 [9]朱坤华，胡金主编. Flash 制作案例教程[M].北京：清华大学出版社，2012 [10]徐立君. 多媒体技术在大学物理教学中应用现状的调查与分析[D].吉林：东北师 范大学，2005 [11]北京高教学会.实验室工作研究会 2009 年学术研讨会论文集[C].北京:[出版者不 详]，2009 [12]舒幼生.力学[M].北京：北京大学出版社，2011 北京：人民邮电出版社，2009 [8]梁瑞仪，梁斌，曾亦琦，孔维宏. Flash 多媒体课件制作教程[M].北京：清华大

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